高比重钨合金是一类由80-98%分布于基体Ni-Fe-W固溶体中的两相复合材料。正如人们所愿，该合金综合了钨金属高密度、高强度和基体相优良塑性，因而，它具有一系列优异物理、化学、力学性能。

金属材料吸收X和γ射线的能力与其密度成正比例关系。以前人们广泛采用铅作为屏蔽材料，考虑到铅含有毒性同时又为环境带来风险，制造商们正在寻求新的替代材料。例如，欧盟危害物质限用(RoHS)指令就呼吁在多数电器和电子设备中限制使用铅。此外，铅在设计上还有许多缺陷。用于防止X射线辐射的镀有铅的玻璃板必须足够厚，这限制了其使用频率和设计方案的数量。因铅的密度为11. 3g/cm3，而钨合金屏蔽件的密度则在17 g/cm3以上，因此钨合金比铅对X和γ射线的吸收能力更好，且铅材质软，易用刀切开，而钨合金屏蔽件硬度较高，对射线的屏蔽效果是铅的1.5倍以上，是理想的核燃料储存器与防辐射的屏蔽材料。由于高比重钨合金具有熔点高、良好的冲击韧性、高塑性和低屈服强度，可以用来制造一种薄壁形大链套壳体，以作为原子能爆炸时用的功能复合合金材料，保证仪器的正常工作。


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高比重钨合金综合了钨金属高密度、高强度和基体相优良塑性，具有一系列优异物理、化学、力学性能，军事上常用作杀伤破片，动能穿甲弹等等。

兵器工业中常采用高比重钨合金作为侵入体的杀伤破片，常规武器中作为大口径动能穿甲弹高比重钨合金弹芯材料，机枪脱壳穿甲弹高比重钨合金弹芯材料，机枪和航空炮弹用的弹头材料，杆式动能穿甲弹弹芯以及战术导弹中的高比重钨合金杀伤破片等。随着军事工业的发展，坦克设计的进步、新型装甲复合体的出现，必须研制高的穿甲威力的穿甲弹，国内外在研究小弹径、大细长比的弹丸结构上己取得可喜进展，同时火炮口径及膛压在不断地增加，要求高比重合金不但具有高的密度、强度，同时具有高的韧性，才能保证穿甲弹具有更高的发射强度与穿甲威力。但钨合金材料随拉伸强度的增加，其延伸率和冲击韧性降低。国内外的专家针对这一矛盾，作出了许多卓有成效的努力，取得了很大进步。在各种子母弹及导弹中，有的在一颗导弹中装有数百公斤钨合金弹丸材料，具有强大的攻击能力和大的杀伤面积。此外，钨合金在鱼雷、舰艇、坦克、装甲等兵器中用作陀螺外缘转子体、配重等部件材料。兵器工业是目前国际上钨合金用量的消耗大户。


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高比重钨合金是一类由80-98%分布于基体Ni-Fe-W固溶体中的两相复合材料。正如人们所愿，该合金综合了钨金属高密度、高强度和基体相优良塑性，因而，它具有一系列优异物理、化学、力学性能，常作为高比重钨合金配重块用于航空航天工业。

高比重钨合金配重块在航天、航空工业中的应用，国外开始于20世纪40年代，国内开始于60年代，高比重钨合金用作平衡块、减振器、飞机及直升飞机的升降控制和舵的风标配重块等。用于自动驾驶仪及方向支架平衡配重块、飞机引擎的平衡锤、压舱平衡块等。某种军用发动机上就用到四种牌号五种规格的高比重钨合金，主要用作托架配重、摇杆转速控制器配重块、燃油调节转制器配重块等。我国在某些卫星中，为克服卫星的晃动现象，卫星姿态仪常采用高比重钨合金能够起到振动阻尼作用，使卫星振动阻尼剩余角减少至0.1°以下，达到国际先进水平。


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高比重钨合金是一类由80-98%分布于基体Ni-Fe-W固溶体中的两相复合材料。正如人们所愿，该合金综合了钨金属高密度、高强度和基体相优良塑性，因而，它具有一系列优异物理、化学、力学性能：

1. 密度高，一般为16.0-18.8g/cm3，相当于钢密度的2倍以上，有“高比重合金”或“重合金”之称；

2. 强度高，烧结态的高比重合金抗拉强度一般为580-950MPa,添加某些微量元素，可进一步改善某些性能，经变形加工后其抗拉强度可达1500MPa以上；

3. 良好的塑性，对于93W-Ni-Fe高比重合金系列而言，其延伸率达20%以上，冲击韧度在1.5MJ/m2左右；

4. 良好的射线吸收能力，比铅高30-40%，并且具有良好的刚性，使用中不易变形；

5. 耐腐蚀性和抗高温氧化性能良好，对酸有良好的耐腐蚀能力，在500℃以下无明显氧化，在800℃下或更高温度下仍能保持良好的强度和硬度；

6. 良好的机加工性能，可进行车、铣、磨、刨、攻丝等机加工，可攻M2的螺纹；

7. 良好的导电性、导热性和低的热膨胀系数，其导热系数是模具钢的5倍，热膨胀系数只有铁或钢的1/2-1/3，并且具有耐电蚀、耐高压等良好的电性能；

8. 良好的可焊接性及表面电镀性，可采用铜焊、银焊料进行钎焊，合金表面也可进行电镀，如镀铬、镀镍、镀金等，与基体结合牢固。由于高比重钨合金具有一系列的优良特性，已广泛地在航空、航天、兵器、舰艇等军事工业中用作重要的零部件。同时也广泛的应用于医疗器械、机械、电器、仪表、冶金等民用工业部门。


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销轴类工件目前表面处理方式一般为镀锌或者镀硬铬等传统 方法。镀锌工艺其电镀处理价格实惠，但硬度偏低，装配作业及后 续使用中极易产生擦碰伤和磨损，中性盐雾测试时间也只能达72H (三个周期)无自锈。而镀硬铬工艺，其优点是耐磨、硬度高，缺点为 耐蚀性不佳且对环境污染大，随着目前全球环境破坏严重，环保形 势目益严峻，各国对环保要求极度重视。镀铬工艺中的六价铬对环境破坏极大，在生产过程中产生的铬雾和排放的铬废水是造成环 境严重污染和工人致癌的罪魁祸首。

随着对六价铬的禁止，人们正在致力与获得与铬镀层的特性 和色泽相近的可以取代铬镀层的研究。钨以其熔点高、密度大、强 度高、韧性好、硬度高的特点，在尖端科学领域和军工产品中得到 广泛的应用，结果发现，虽然纯金属钨不可能通过水溶液电沉积法 获得，但从含有钨盐和Ni、Co、Fe或它们的混合盐等组成的镀液 中，可以在各导电性基体上形成耐磨性、润滑性、硬度和外观色泽 等性能良好的钨合金镀层。钨合金镀层具有优良的耐蚀性、耐磨 性、高硬度、高延展性等性能和好的外观，可以取代传统的铬镀层，适用于对硬度、耐磨和耐腐蚀要求较高的工件。

钨合金电镀技术采用诱导沉积原理，从水溶液中电沉积出钨系列的非晶态纳米晶合金镀层。其工艺为：来料检查一表面清理一上挂一电解除油一热水洗一冷水洗一阳极刻蚀一水洗一电镀一水洗一吹干一拆挂一涂防护油一检验包装。 钨合金镀液中由可溶性钨盐和合金成本金属盐、络合剂和含 硫柔软剂等组成。钨合金镀层硬度与热处理温度有很大的关系。镀 铬层经400度温度处理后，显微硬度急剧下降。而钨合金镀层经 600度高温处理后，显微硬度更高。

钨合金电镀工艺是一种实用、环保的技术，但生产成本相比较高。其镀层硬度可达HV600~1300，具有比镀硬铬好的 高温性能和耐酸盐腐蚀性能，且结合力明显优于镀硬铬，不易起皮 脱落，其熔点高、耐磨性及减磨性好，可适用于销轴等易碰划外露件及摩擦副零部件。且无污染具有明显的环保和节能优势。因此钨合金电镀工艺在销轴件中有一定的应用前景。


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钨合金包括W-Ni-Fe, W-Ni-Ci, W-Cu 等钨基合金材料。这些材料由于具有一系列优异的物理力学性能而在航空航天国防军工机械加工行业电子行业信息通讯行业和娱乐业都有十分广泛的用途尤其是在当今科学技术日益发达的高科技年代。 采用纳米粉末制备的纳米钨合金粉末具有非常优越的物理力学性能，用作高性能结构件和高性能电子微电子等功能材料等方面都将具有很大的潜在优势可以更好地满足高性能新型材料的要求。

原始合金粉末的纯度均匀性和粒度晶粒度对制备细晶全致密的高性能纳米合金起着决定性的作用因此制备出高纯均匀和超细颗粒的纳米晶合金粉末是非常关键的第一步。纳米钨合金粉末的制取方法目前有机械合金化、喷雾干燥法、溶胶凝胶法、冷凝干燥法、气相沉积法、反应喷射工艺、机械化学合成法、机械热化学工艺合成、真空等离子体喷射沉积等方法。


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1、钼钨合金
含钼和钨两种元素的合金，它包括以钼为基的钼钨合金和以钨为基的钨钼合金系列。该种合金能以任何比例形成，在所有温度下均为完全固溶体合金。

2、铌钨合金
以铌为基加入一定量的钨和其他元素而形成的铌合金。钨和铌形成无限固溶体。钨是铌的有效强化元素，但随着钨添加量的增加，合金的塑性一脆性转变温度将上升，晶粒也显著长大。因此，要得到高强度的铌钨合金，须适当地控制钨的添加量，同时还须适量加入细化晶粒、降低塑性一脆性转变温度的元素如锆和铪等。1961年，美国研制成功用于航天飞机蒙皮的Nb-10W-2．5Zr合金，以后又发展成为Nb-10W-1Zr-0．1C合金。70年代初，中国也研制成功NbWl0Zr2．5和NbWl0Zr1C0．1合金。


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香港《南华早报》5月29日文章，原题：3D打印机助中国飞机研发业起飞  对飞机爱好者来说，使用家用电脑和3D打印机制造一架小型塑料飞机不再是梦想。但打印一架货真价实的飞机呢？

中国科学家和航空工程师认为，这是可以实现的。他们开始从3D打印机上打印出难熔金属飞机零部件，不需铸模、锻造和组装等传统制造工序的任何帮助。

3D打印也被称为激光快速成型，是一种新兴制造技术。3D打印机可将电脑上的设计图转化为实物，将材料层层叠加直至取得成品。

中国第一款本土商用客机C-919、第一款舰载战斗机歼-15、多用途战斗轰炸机歼-16、第一款本土隐形战斗机歼-20及第五代战斗机歼-31的研发均使用了3D打印技术制造的难熔金属零部件。

传统飞机制造业不仅耗时久，而且浪费太多材料。一般只有10%的原材料能被利用，剩下的在铸模、锻造、切割和抛光工序中就损失了.美国洛克希德•马丁公司制造一架F-22战斗机需要2796公斤钛合金，但实际只有144公斤用到飞机上。

香港理工大学企业发展院副院长西德尼•黄表示，3D打印技术可助中国加快新一代飞机的研发：“3D打印技术可节省时间和材料，研究人员能短期内轻易打印出难熔金属飞机零部件。没有制模和其他复杂的传统工序，造样机的成本要低很多，科学家可以不断制造更多复制品用于试验。”


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把粉末状的原材料放进打印机，在激光的魔力作用下，你便能获得你想要的——从玩具、模型、文物赝品、汽车部件，直到人体器官。这梦幻的一幕，便是风靡全球、被英国《经济学人》认为“将推动实现第三次工业革命”的3D打印技术。

人们普遍认为，美国引领着这场工业革命。而近期，从中国曝光的几则消息，却令世人大吃一惊。

把这些消息综合起来，证实了一个事实——中国已经成为目前世界上唯一掌握激光成型难熔金属飞机零部件制造技术、并付诸实际应用的国家。

凭借着难熔金属飞机零部件3D打印技术，中国在航空材料领域，第一次走到了世界先进水平的前列。
　　
近日，在中国北京国际科技产业博览会上，中航工业与北京航空航天大学联合展示了获得2012年度“国家技术发明奖一等奖”的飞机钛合金大型整体关键构件激光成型技术，以及通过其生产出的一个5平方米钛合金加强框。

据外媒报道，3D打印技术正在被大面积用于中国正在研发中的首款航母舰载机歼-15、多用途战机歼-16、第五代重型战斗机歼-20、第五代中型战斗机歼-31，以及商飞的民用大飞机C919上。

据央视新闻频道报道，歼-15总设计师孙聪在两会期间透露，钛合金和M100钢的3D打印技术，已被广泛用于歼-15的主承力部分，包括整个前起落架。

3D打印技术的应用，大大加速了国产尖端战机的研发进度。依托难熔金属飞机零部件3D打印技术造价低、速度快的特点，沈阳飞机工业集团在一年之内连续组装出歼-15、歼-16、歼-31等多型战斗机，并进行试飞。

据专家估计，F-22的难熔金属飞机零部件，如果使用中国的3D打印技术制造，在强度相当的情况下，重量最多可以减少40%。这将大大提高战机的推重比，令战机性能获得巨大提升。

因此在理论上，中国现有的涡扇发动机，如果用在广泛应用3D打印技术生产的歼-20等第五代战机上，与F-22的推重比差距不会太大。这样一来，我国相对落后的发动机技术，就不会过于“拖后腿”了。


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简介

应用

优势

特点

烧结工艺