中國鎢合金應用發展I——W-Ni-Cu合金與平衡配重塊

W-Ni-Cu合金是中國最早開發的一種高密度鎢合金，20世紀60年代初首先研製和開發了陀螺儀轉子和平衡配重用W142合金，其成分為(92.5~93.5)W-(4.2~4.9)Ni-(2.1~2.55)Cu，該合金的抗拉強度高、彈性模量大且無磁性，滿足了國產飛機的陀螺導航和第一顆人造衛星上的需要，但當時應用很有限，產量不到10t。70年代中期，為了滿足某些工程的需要，相繼研製開發了90W-7Ni-3Cu和FGR-W-Cu-Ni兩種牌號的鎢合金用於平衡配重材料應用在導彈和核潛艇中，其單件重量達50kg。此後，70年代末80年代初，又相繼研究開發出W131（（95.5~96.5）W-（2.5~3）Ni-（1~1.5）Cu）、 W152（（92~94）W-（4.5~6）Ni-（1.5~2）Cu）、W173（（90~91）W-（5.5~6）Ni-（3.5-4）Cu）三種牌 號的高密度合金用做平衡錘以及在高速旋轉下控制分油門調節油量的品質塊，並應用“斯貝”航空發動機中。

與此同時，所開發的WA162鎢合金砧塊與普通Cu-W80砧塊相比，其使用性能提高3~4倍，到80年代末該合金產量達到了數十噸。90年代研製了高均勻度大膨脹係數鎢合金，研究發展了多種成分體系和牌號的W-Ni-Cu系合金，主要包括：W163（（91~92.5）W-（4.5~6）Ni-（1~3）Cu）、W-Ni-Cu-Mn、W-Ni-Cu-Ag、W-Ni-Cu-Sn。所研製開發的W-Ni-Cu-Mn（Ag，Sn）大膨脹鎢合金的線膨脹係數達到8.0×10-6/℃以上，比W163合金提高30%以上。解決了W-Ni-Cu合金與陀螺儀中的鈹部件匹配性，提高了陀螺儀的性能和精度，從而推動了W-Ni-Cu系合金在航空、航太及航海等領域上獲得更為廣泛的應用。

經過近50年的發展，該合金的研究發展與推廣應用取得了很大的進步，形成了多種合金成分體系與10餘個合金牌號，研究開發了平衡配重材料、陀螺儀轉子材料、電熱鐓粗砧塊材料、遮罩材料、電極材料等多種產品，形成了多個系列，年產量達400~500t，廣泛應用於軍工、航太、機械加工、儀器儀錶、石油開採、醫療衛生等領域。


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