モリブデンの特徴｜非常に高い融点の金属

モリブデンは銀白色の硬い金属で、レアメタルの1種です。鉄鋼用の添加剤として使われることもあり、モリブデンを添加したステンレス鋼などもあります。モリブデンが添加された金属は、硬度や耐衝撃性が向上します。加工用の素材として純モリブデンが使用されることもあります。純モリブデンはモリブデンの含有率99.9％～99.99％の純度の高いものを指します。この記事ではモリブデンの特徴を解説します。

モリブデンの特徴

モリブデンの比重は10.28、融点は2620℃、沸点は4650℃程度です。異なる試験結果も報告されているので、あくまで参考値です。金属の中で5番目の非常に高い融点と沸点が特徴で、高融点金属の一種として分類されます。高融点金属とは超高温環境で使用できる金属で、他にはタングステン、タンタル、ニオブなどもこれに属します。その中でモリブデンはタングステンよりも安価であり、高温での強さが他の高融点金属よりも強く、熱膨張係数が低いため高温下での形状安定性が非常に高い特性があります。

切削加工が難しい難削材ではありますが、高融点金属の中では加工性が良い金属です。宇宙航空産業でのロケット部品、自動車関連の実験などに使用されます。

モリブデンの材料特性

融点：2620℃
沸点：4650℃

熱伝導率［W/(m・k)］
20℃	142
100℃	138
500℃	122
1000℃	105
1500℃	84

線膨張係数[*10-6/℃]
RT（常温）	5.10
RT～100℃	5.20
RT～500℃	5.70
RT～1000℃	5.75
RT～1500℃	6.51

液体との化学反応性

塩酸：加熱希塩酸に徐々に溶けます。
硫酸：希硫酸にわずかに溶け、～110℃濃硫酸に徐々に溶けます。
濃硫酸200℃～で速やかに溶けます。
硝酸：容易に溶けます。
水酸化ナトリウム：水溶液にほとんど影響されませんが、溶融酸とは急速に反応します。

気体との化学反応性

水蒸気：約700℃で酸化が始まります。
窒素：600℃以上で脆化し、約1500℃以上で窒化物形成します。
一酸化炭素：約1000℃から炭化物を形成します。
二酸化炭素：約1200℃から酸化物を形成します。
水素：反応しません。
弗酸：室温でわずかに溶けます。
塩素：250℃で塩化物を形成します。
沃素：赤熱状態でも沃素とは反応しません。
アンモニア：室温でわずかに反応しません。
硫化水素：約1200℃で硫化物を形成します。

モリブデンは融点が約2600℃、沸点は約4700℃ではありますが、上記の通り、ある一定の温度に達するとそれぞれの気体と化学反応を起こし、酸化が始まります。特定の気体中では急激に酸化が始まることもあります。酸化が始まると、表面から剥離が発生し、粉末状になり崩れてしまいます。そのため使用の際は、どのような環境でどのくらいの温度域になるのかを事前に把握する必要があります。

モリブデンの加工

モリブデンは硬い一方で、脆くもある材料で、加工時には欠ける可能性がある難削材です。そのため、加工には技術が必要となってきます。ここでいう加工技術とは、形状ごとの加工可否判断、切削条件の認識、スムーズな加工手順、刃物の送り速度、などのことをいいます。さらに加工技術だけではなく、専用の刃物などといった工具の選定も必要になってきます。

モリブデンの用途

モリブデンは素材としてだけでなく、鉄鋼用添加剤として使われています。硬く、打撃強度に優れ、変形しにくい性質を鉄に持たせ、高層ビル群・高速道路などの社会基盤の形成に重要な役割をはたしています。また、自動車用薄板や航空機用特殊複合材など、より高機能・高品質が求められる分野でも使用されています。

モリブデンは石油精製時の脱硫触媒、化学工業用触媒・添加剤としても幅広く使用されており、環境保全と化学工業の発展に寄与しています。今日、モリブデンは従来の用途だけでなく通信機器・電子部品用新素材としても使われ、その機能向上の為、超微粒子化や超高純度化が課題となっています。タングステン同様、真空中で極めて安定した素材として、電子管、電球、真空炉、ヒーター、電極など、幅広く使用されます。

モリブデンの加工実績

メタルスピードではモリブデンについて材料手配から加工まで一貫して承ります。特に小径の片手サイズの実績が多く、内径φ3・外径φ4・長さ40のような細かい旋盤加工もお受けさせて頂きました。モリブデンのような難削材もアルミなど他の材質と同じように小ロット・短納期での対応も可能です。

モリブデンは材料費が高価である点には注意が必要です。例えばφ6x1000Lの丸棒でアルミニウム合金であれば数百円のところ、モリブデンだと数万円程度の価格になります。さらにもともと流通量が少ない材質なので、入手に4～5日かかることもあります。大きさによっては入手困難な場合もありますので、お急ぎの場合は早めのご確認をお願いしております。

Point

モリブデンはレアメタルの1つで、鉄鋼用添加剤や加工素材として使われる金属です。非常に融点の高い金属で、高融点金属に分類されます。高融点金属の中では比較的加工性が良い方ですが、金属全般で見ると削りにくく加工がしにくい難削材にあたります。モリブデンが添加された金属は、硬度や耐衝撃性が向上します。

モリブデンなどの難削材の金属加工もメタルスピードにお任せください

メタルスピードではモリブデンの金属切削加工の実績がございます。
加工を検討中でしたらぜひ一度ご相談ください。

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