表1 市售钼合金及其1小时再结晶温度
碳化物强化合金高温下的高强度和高热扩散率使其成为热作模具的理想选择，因为这种特性组合使其能够抵抗模具表面快速加热至高温时产生的热冲击和开裂。表面的热膨胀受到模具内部较冷的金属的限制，这使表面处于压缩状态，而内部处于拉伸状态。如果热应力足够高，会引发模具开裂，裂纹扩展导致模具失效。如果模具表面强度不够，它会在受热时变形以减轻应力。冷却时应力模式发生反转。多次加热/冷却循环会导致模具热疲劳失效。根据所施加的热条件，可以用几个参数来描述抗热冲击性能。一个是热应力断裂抵抗因子R'，用于热穿过材料的情况：
R' = (1-ν)kσU /αE
公式中 ν = 泊松比；k = 导热系数, W/mK；σU = 极限抗拉强度, MPa；α = 热膨胀系数, 10-6 K-1；E = 杨氏模量, GPa
公式表明，高强度和高热导率以及低弹性模量和低热膨胀系数会增加R’。
表2 给出了纯钼、H13热作模具钢和镍基合金IN718的 R'及其组成部分的室温下数值。H13比钼强度高得多， 但由于它的低导热性和高CTE，它抗热冲击性能仅为钼的几分之一。图5说明了该参数如何随温度而变化。随着温度的升高，钼的抗热冲击性能会由于强度损失和热导率降低而略有下降，而 H13 的抗热冲击性大致保持恒定。即便如此，钼在高温下仍保持了3倍于H13的优势。钼合金TZM 或 MHC 的这种优势会更明显，它们在高温下都能保持强度。
表2 三种模具材料的室温热应力断裂抵抗因子 R'值
管材制造商依靠TZM合金穿孔顶头制造的无缝管材，尺寸控制得非常精准，工具寿命也很长。图7是一个经过机加工的TZM穿孔工具。在使用过程中，由于MoO3的蒸发，工具材料会有一些损失。而氧化在顶头和工件之间提供了额外的润滑作用，提高了管道的表面质量和工具寿命。
图7 管道穿孔用的钼顶头 ©Plansee SE
塑料注塑成型行业已发现，钼合金TZM是热流道模具嵌入件的重要材料，它控制流入模腔的液态金属以成形部件。虽然工艺温度不像金属加工或金属铸造那样高，但TZM具有应用中所要求的耐热冲击和耐磨性能。
国际钼协会 （IMOA） 是一个以科学为宗旨的非赢利性行业协会，成立于1989年。目前，其会员代表着全球90%以上的钼矿山产量和几乎全部的冶炼能力。
国际钼协会具有前瞻性的市场开发项目，旨在提高人们对钼的认知，促进钼及含钼材料的应用。通过举办专题讲座和培训，提供技术咨询、出版技术手册、案例研究、行业简报和统计数据以及网站和微信公众号等途径，向制造商、工程师、设计师、材料决策者和广大公众介绍含钼材料的特性及适用性，宣传钼对于可持续发展的积极作用。我们资助科研项目，发现和开发新的应用领域或扩大现有的终端应用。我们还协调业内各方应对法规并利用严谨的科学依据促进法规的合理化。
