钨合金弹芯在侵彻靶板时，其头部或体部容易断裂，这说明弹芯沿轴线方向上的强度不够高。针对这种情况，日本制钢所提出一种集束式弹芯，可保证在其轴线方向上得到较高的强度和延性，并且其密度可达到18.5g/cm3（立方厘米）以上。该弹芯主要制造工序如下：
（1）将直径0.15mm高纯度钨丝裁成指定长度，并在钨丝表面涂覆Ni-Fe粘结剂。在涂覆的钨丝横截面上，涂层所占面积为10％，钨丝所占面积为90％。
（2）将涂覆后的钨丝扎成束状，并装入橡皮包套进行冷等静压以制得预形坯。
（3）将预形坯在氢气氛或真空中进行还原处理以除去氧、碳等杂质，然后在1500℃进行液相烧结。
（4）经过烧结的钨合金再进行适当机械加工便可得到具有一定形状的钨集束式弹芯。

德国莱茵金属公司也研制出了另一种形状的集束式弹芯，其心部由束状钨丝构成，周围是烧结钨合金。该弹芯基本制造工序为：
（1）在陶瓷棒周围放上钨合金粉并压制成预形坯。
（2）将预形坯连同芯棒一起进行烧结。烧结后退出芯棒便得到管形件。
（3）把集束式钨丝放入管件内腔，将二者一起锻造便制得高密度、高强度弹芯。束状钨丝所以不进行烧结，是为了避免钨丝性能下降。必须注意的是，集束式钨丝在压实之前具有一定的孔隙度，应当在加工过程中予以消除，保证使弹芯材料达到最高密度。


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据1996年资料报道，德国一家公司采用冷锻技术将钨合金棒锻至小于1mm直径，制成钨纤维复合材料弹芯。与钨合金弹芯相比，该弹芯抗拉强度增加，但韧性降低。随后，该公司将改进的铜粘结方法用于钨纤维结构，从而显著增加了其静态抗弯强度，各性能指标为：抗拉强度 2100～2400N/mm2（平方毫米），抗弯强度约2800N/mm2（平方毫米），边缘纤维延伸率>20，密度18.2g/cm3（立方厘米）。

为了分析铜粘结钨纤维弹芯的终点弹道性能，选择倾斜双层靶板结构和长径比L/D＝20、直径为12mm的弹芯，以1400m/s冲击速度进行了试验。其中，靶板采用高强度轧制均质装甲钢，倾角为60°。弹芯有六种，分别为：DENSIMET D176钨合金，20％延伸率；钨合金，10％延伸率；钨合金，10％延伸率，有钛TiAl6V4包套；钨纤维，铜粘结；钨纤维，铜粘结，钛包套；钨纤维，铜粘结，钢包套。试验结果表明，对于各类弹芯，包套都使其侵彻性能显著下降，X射线照片显示出包套与第二块倾斜靶板之间发生强烈作用，导致韧性包套侧向剥离，进一步造成弹芯的破碎和侧向加速。而无包套的钨纤维弹芯，与钨合金弹芯相比，其侵彻性能显著提高，约高50％以上。因为，小纤维颗粒非常快速地从损伤的弹头部分离，在剩余弹芯中几乎没有产生弯曲动量，从而避免了出现蘑菇状头部和弹芯弯曲，并增大了攻击角，提高了侵彻性能。可见，铜粘结钨纤维弹芯具有很大的发展潜力。


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美国陆军部研制出一种晶向的单晶钨晶须，并用这种晶须制成了穿甲弹芯用复合材料，据试验表明，该材料具有较高的强度和侵彻性能，并在冲击目标时不形成蘑菇状头部。制造时，先在自制的专门设备上生产出单晶钨晶须，然后在钨晶须上涂覆涂料，钨晶须与涂料两种成分所占体积百分比分别为90％和10％，此时，弹芯密度可达到最大。适用的涂料有：Fe-Ni，Fe-Ni-Co，Ni-Co，Ni-Cu，Cu，Co等。涂覆可采用化学汽相沉积、物理汽相沉积或流化床工艺来完成。

涂覆后，将带有涂层的钨晶须以与弹芯纵向轴线相平行的方向放入陶瓷模，模腔形状和尺寸与弹芯相同。将陶瓷模放入氢气氛中进行液相烧结。最佳烧结温度根据涂料成分而定。例如，当使用Fe-Ni涂料时，烧结温度可为1470～1570℃，烧结时间可为 1小时。


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另一种钨穿杆制造方法是固态混合 。这种钨穿杆使用纯钨的粉末，压制成杆状后加温。然后通上强大的电流。粉末升温后会凝结在一起，变成钨穿杆。但这种方式加工出的钨穿杆非常脆，只能做成钢穿杆头部的内芯。

俄国早期的BM-12采用了这种钢+钨的穿杆，并不是真正的钨穿甲弹。固态混合的钨穿杆的头部在穿击过程分解成粉末，这样加大穿道壁的厚度，对之后的杆身穿入造成不利影响。所以这种钢+钨的穿杆的杆尾都必须比头部细很多。以BM-12为例，杆首直径是杆尾的两倍。由于质量不均匀，穿杆飞行过程中难以稳定，尾翼必须设计得比较大。这样又降低速度，对穿深形成另一不利影响。


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穿杆的材料决定了穿杆的密度、强度、韧性等方面情况。材料密度不高，穿杆不能够聚集足够的动能。强度不足，穿杆不能有效地破坏装甲结够。韧性不强，穿杆容易被粉碎或折断，穿透能力当然也会大打折扣。另外，一些材料有独特的性质，对穿透效果也有影响。

先进的钨穿杆是液态混合制造的 ，一般含钨90%-97%，另外含有镍、铁一类的物质。制造这种钨穿杆，首先把各物质磨成细末按比例混合起来，压制成杆状。然后加热。由于铁、镍一类物质的融点低于钨，加热后它们会比钨的颗粒先融化掉。这些融化的液态金属流动、充实钨颗粒间的空隙，使得混合更加均匀。尔后， 钨达到半融化或者融化，但不能流动，与液态的铁、镍等形成金属矩阵。另外由于软化和重新凝结，钨颗粒的自身结构更紧密，密度也有所提高。凝固了的矩阵钨合金杆再被轧制，压得更细更长，这样结构更加紧密，强度和韧性也就更大。这种矩阵钨杆的材料比例系数在1左右。

美国152毫米的XM578、105毫米的M735和德国的DM-13是比较早期的采用液凝方式钨穿杆的穿甲弹。但当时的加工技术有限，不能够令钨杆达到需要的强度和韧性。这些性质达不到要求，穿杆撞击装甲就容易碎裂，而且在发射过程中承受五万多G的加速度，也可能出现碎裂。特别是长穿杆，构成物质的强度、硬度、韧性必 须都达到要求。于是这些穿杆的钨杆外又加上了一层钢制的夹克。钢容易加工，可以达到要求，钢的夹克可以帮助降低夹克内相对脆弱的钨杆碎裂的机会。俄国的第一种钨杆穿弹，BM-42，也使用了这种夹克方式。由于钢的加入令整体的平均密度下降，另外钢夹克下的钨杆仍然不能达到理想的硬度和韧性，钢夹克钨杆的材料系数只能达到0.9上下。


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钨合金脱壳穿甲弹，是依靠出膛的速度来击穿敌地面设施的，它有两片护罩，卡住中间的弹芯，这样，弹体的直径依然是传统的120毫米或125毫米，能够吸收火炮装药的所有动能，发射出去后，受到空气阻力的挤压，护罩被撕裂、脱离，只剩弹芯继续飞行。由于炮弹的质量集中于细长的弹芯，所以初速极快，穿甲能力极强，弹道为笔直的直线。

钨合金的密度大，可达到18g/cm3，是钢密度的2.3倍，所以弹心的断面密度大，有利于提高飞行时的存速能力和对钢板的侵彻能力。

钨合金脱壳穿甲弹的主要用途是用于击毁具有间隔装甲、间隔复合装甲，大倾角厚装甲的新型坦克和装甲车辆，也可用于破坏混凝土工事等。


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反应喷射沉积方法(简称RSP) 可以采用一步工艺直接制备纳米晶多组元的预合金粉末。Haerd-tle等人已用它制备纳米钨合金预合金复合粉末。其原理是将盐溶液在加热反应器中进行热分解而制备金属合金复合粉末。首先按照所需合金成分配制相应的盐混合溶液, 再将混合溶液通过漏嘴喷雾得到液滴, 此液滴流动经过热反应容器, 溶剂迅速蒸发掉, 液滴经干燥形成混合盐沉淀物, 然后将此沉淀物热分解形成氧化物或氢氧化物颗粒, 最后采用氢气还原制备纳米钨合金预合金复合粉末。

采用反应喷射沉积方法所制备的钨基合金复合粉末具有高的烧结活性, 在粘结相熔点温度以下烧结可以得到晶粒非常细的显微组织结构。


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化学气相沉积法是以金属氯化物或羰基化合物为原料, 在气相中进行化学反应, 经还原、化合或分解沉积制取难熔金属化合物、各种金属复合粉末和涂层的方法。其特点是工艺过程可控制, 粉末纯度高。美国军方采用这种方法成功地将Ni、Fe沉积在W颗粒表面, 制备了纳米纳米钨合金粉末, 而且W粉上的Ni、Fe涂层厚度均匀, 粒度分布范围较窄。在此基础上发展的等离子体化学气相沉积技术也可用于制备纳米WC粉末。

最近MartinHMagnusson等人采用化学气相沉积法成功地制备了纳米W颗粒单晶, 该方法是以W(CO) 6 为原料, 在1000e 的温度下将其热分解: W( WO) 6vW+ 6CO, 形成气溶胶(aerosel) 的W颗粒。将W颗粒气溶胶通过一种带有超压光(ultraviolet) 的装置, 通过光电效应产生自由电子和带正电的充电颗粒, 然后采用电场粒度分析仪进行粒度分级等后续工艺。整个过程以纯N2作为气流载体。用这种方法制备的单晶粒度可控制在15~60nm之间, 而且纳米钨合金粉末经过1900e 高温烧结后仍然保持单晶结构。


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冷冻-干燥法原理是以金属盐为原料, 首先制备含多种金属盐溶涂的混合溶液, 用沉淀法制备氢氧化物的溶胶。含水物料在结冰时可使固相颗粒保持在水中的均匀状态, 冰升华时, 固相颗粒不会过分靠近而避免团聚的发生。George DWhite和William E Gu-rwell采用这种方法制备了含钨量为70%、90%和97%的三种纳米钨合金粉末, 采用此方法制备的纳米钨合金粉末形状单一, 结构类似珊瑚状, 粉末颗粒为100nm左右。而且将粉末制备成压坯后, 粉末的压坯强度高, 烧结性能好, 在1200e 温度下进行烧结可达到近全致密。

冷冻-干燥法的主要特点是, 生产批量大, 特别适合于大型工厂制备超微颗粒,设备简单, 成本低, 颗粒成分均匀, 但易于引入S、O等夹杂。


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溶胶-凝胶法的基本原理是将易于水解的金属化合物(无机盐或金属醇盐) 在某种溶剂中与水或其他物质发生反应，经水解与缩聚过程逐渐凝胶化， 再经干燥/ 煅烧和还原等后处理得到所需的材料。其基本反应有水解和聚合反应, 可在低温下制备纯度高、粒径分布均匀、化学活性高的单、多组分混合物(分子级混合)。

SrikanthRaghunathan等人用溶胶-凝胶法制备了多种纳米晶钨合金粉末， 如W- Mo、W-Cu、WC- Co复合粉末。以制取纯W粉为例，首先将Na2·WO4·2H2O晶体加入到0. 1N的盐酸中，然后在11. 3N的盐酸中进一步酸化并加热到298K~333K之间，控制化学合成条件如pH值等,便可得到凝胶状的钨酸先驱体，干燥后进行氢还原即可得到钨粉。采用这种方法，可以制取2~5nm的钨酸凝胶前驱体和10~ 30nm的钨颗粒。制备含有多种元素的纳米钨合金粉末的方法与此类似，它是将多种金属盐溶涂混合。用这种方法制得的W-Mo固溶体凝胶颗粒的尺寸为50~ 100nm，制取表层涂Ni的W凝胶颗粒的尺寸为30~100nm，制取表层涂Cu的W颗粒尺寸为25~75nm，并发现涂层的厚薄不一。

使用溶胶-凝胶需要注意的是进行氢还原时必须严格控制水蒸气含量和杂质含量，并保持高的氢气流速。用这种方法制备的纳米粉末微观结构单一， 化学成分控制精确，操作较为简单, 成本也较低廉，但由于工艺过程较复杂，在批量生产时有较大的困难。


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