鎢含量對鎢鎳鐵合金性能的影響

鎢是鎢鎳鐵合金的核心組元，其高密度賦予合金卓越的配重性能，同時通過固溶強化和顆粒彌散強化提升了合金的強度與硬度。此外，鎢還優化了合金的射線吸收能力，使其成為高性能遮罩材料的理想選擇。

鎢含量（約90～98%）對合金性能會產生較大的影響。由於鎢的密度高達19.35g/cm³，其含量增加一般會提升合金的密度。例如，90W-7Ni-3Fe合金密度約為17.1g/cm³，93W-4Ni-3Fe合金密度約為17.6g/cm³，97W-2Ni-1Fe合金密度約為18.5g/cm³，這種密度優勢使其在配重、遮罩等領域具有重要的作用。

在力學性能方面，鎢含量與合金強度一般呈正相關。隨著鎢含量從90%提升至97%，合金的抗拉強度可從900-1000MPa提高至920-1100MPa，硬度也從24-28HRC提升至28-36HRC。這種強化效應源於鎢顆粒對基體的強化作用，但過量鎢會導致脆性增加。實驗資料顯示，97W-2Ni-1Fe合金的延伸率約為6%-13%，低於90W-7Ni-3Fe合金的18%-29%，表明高鎢含量會犧牲部分塑性。

鎢含量還會影響合金的加工性能。高鎢含量的合金因硬度高、脆性大，在切削、衝壓等加工過程中易產生裂紋。而低鎢含量的合金則表現出更好的延展性和可焊性，更適合製造複雜形狀零件。

在射線遮罩領域，鎢的高密度賦予合金優異的遮罩性能。在同等厚度下，鎢鎳鐵合金的射線吸收能力比鉛高，且無放射性、環保，成為醫療、核工業等領域的理想遮罩材料。然而，鎢含量過高會降低合金的韌性和抗衝擊性能，因此需根據具體應用場景優化成分比例。此外，鎢含量也會對合金的熱學性能產生一定影響。

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