In che modo Mo influisce sull'acciaio ad alta velocità?

L'elemento molibdeno (Mo) è stato utilizzato per la prima volta come elemento alternativo conveniente per il tungsteno negli acciai per utensili e negli acciai rapidi (HSS). Mo ha circa la metà del peso atomico del tungsteno e l'1% di molibdeno è circa uguale al 2% di tungsteno. Mo migliora la durezza e la resistenza all'usura degli acciai per utensili e promuove la formazione di una matrice martensitica ottimale riducendo la "velocità di raffreddamento critica", anche in stampi grandi e complessi che non possono essere raffreddati rapidamente senza deformazioni o fessurazioni. Mo lavora anche con elementi come il cromo per produrre grandi quantità di carburi estremamente duri e resistenti all'usura. Gli acciai per utensili di qualità superiore hanno anche un requisito più elevato per il contenuto di mo. Questi acciai altolegati possono essere utilizzati per la lavorazione, il taglio e la formatura di parti metalliche ove richiesto elevata durezza, elevata resistenza e buona tenacità in un'ampia gamma di temperature.

Il Mo viene spesso aggiunto agli acciai per utensili ad alta velocità per resistere ai danni causati dallo scorrimento ad alta temperatura. Lo scorrimento ad alta temperatura è generalmente controllato in modo diffuso e l'aggiunta di molibdeno è molto efficace nel ridurre il tasso di scorrimento. Per la lega indurente per invecchiamento precipitata dalla fase γ 'Ni3 (Al, Ti), l'aggiunta di Mo rafforza la matrice e riduce il disadattamento reticolare tra la fase matrice e la fase γ', migliorando così la stabilità della fase precipitata. Gli acciai ad alta velocità possono essere indicati come acciai per utensili che contengono più del 7% di Mo, W, V e più dello 0.60% di carbonio, il che descrive la loro capacità di tagliare ad "alta velocità". Ad alta velocità acciaio T1 contenente il 18% di tungsteno era l'acciaio da taglio preferito fino agli anni '1950, ma lo sviluppo di forni per il trattamento termico in atmosfera controllata ha reso fattibile ed economico sostituire in parte o tutto il tungsteno con il molibdeno. Il rapporto tra il contenuto di Mo e l'acciaio per utensili si è mostrato così:

L'aggiunta del 5-10% di Mo può massimizzare efficacemente la durezza e la tenacità dell'HSS e preserva queste proprietà alle alte temperature generate dal taglio del metallo. Se la dimensione del carburo primario del ferro e del cromo aumenta rapidamente, l'acciaio si ammorbidisce e diventa fragile. Quando il Mo è in combinazione con il vanadio, riduce al minimo questo effetto convertendo i carburi in minuscoli carburi secondari che sono più stabili alle alte temperature.

Le caratteristiche di taglio superiori dell'HSS sono state ulteriormente estese mediante l'uso di un rivestimento sottile e duro in carburo di titanio che riduce l'attrito e migliora la resistenza all'usura, aumentando così la velocità di taglio e la durata dell'utensile. Il Acciaio ad alta velocità contenente Mo ha un'eccellente resistenza all'usura alle alte temperature ed è un materiale ideale per nuove applicazioni come l'anello di sede delle valvole per automobili e l'anello CAM. Può anche essere utilizzato per produrre vari utensili da taglio come trapano, fresa, fresa per ingranaggi, lama per sega, ecc.