鎘鉬合金是由金屬鎘(Cd)和鉬(Mo)通過特定配比熔煉而成的特種合金材料,這種組合創造出了獨特的物理化學特性。在工業應用中,鎘含量通常控制在5%-15%范圍內(重量百分比),而鉬作為基體材料則占比85%-95%,這種配比使得合金同時具備兩種金屬的優勢特性。需要特別注意的是,鉬本身具有極高的熔點(2620℃),而鎘的加入能顯著改善其加工性能,特別是熱加工時的延展性。
從微觀結構來看,鎘原子會填充在鉬的體心立方晶格間隙中,這種固溶強化機制使合金的室溫抗拉強度可達650-800MPa,同時保持較好的塑性變形能力。在高溫環境下,當溫度超過800℃時,鎘鉬合金仍能保持400MPa以上的強度值,這種優異的高溫穩定性使其在航天發動機部件制造領域具有不可替代的地位。特別是渦輪葉片這類承受極端熱載荷的部件,常采用含12%鎘的鉬合金作為基材。
該合金的另一個顯著特點是優異的抗腐蝕性能,在濃度10%的鹽酸溶液中,其年腐蝕速率不超過0.05mm,遠優于普通不銹鋼。這主要歸功于鉬元素在表面形成的致密氧化膜(MoO2),而鎘元素則能有效抑制晶間腐蝕的發生。需要注意的是,合金的導電率會隨鎘含量的增加而降低,當鎘含量達到15%時,電導率會下降至純鉬的60%左右,這是設計導電元件時需要重點平衡的參數。
在加工工藝方面,鎘鉬合金通常采用粉末冶金法制備,先通過機械合金化將兩種金屬粉末均勻混合,然后在氫氣保護氣氛下進行熱等靜壓成型(溫度1200-1400℃,壓力100-150MPa)。后期的熱處理制度對性能影響顯著,尤其是800℃退火處理能有效消除內應力,同時使晶粒尺寸控制在20-50μm的理想范圍。這種材料雖然成本較高(約是普通鋼材的8-10倍),但在高溫高壓等極端工況下的長壽命表現使其具有極佳的性價比。