鎢鎳鐵合金（Tungsten-Nickel-Iron Alloy，簡稱W-Ni-Fe合金）是一種以鎢為基體的高密度合金，其可通過調控鎳鐵比例或添加微量元素，來實現密度、強度、韌性和成本的平衡，廣泛應用在航空航太、國防軍工、醫療器械等領域。鎢鎳鐵合金的材料成分包括鎢、鎳、鐵、碳等元素。
中鎢智造鎢鎳鐵合金棒圖片
鎢（W）：占比90%~98%，是合金的基體元素，在合金中形成連續骨架，賦予合金高密度、高熔點（3410℃）和優異的抗熱震性。鎢的含量影響合金的密度和高溫穩定性，例如90W7Ni3密度約為17.1g/cm3，95W3Ni2Fe密度約為18.1g/cm3，97W2Ni1Fe密度約為18.5g/cm3。
鎳（Ni）：作為粘結相的主要成分，與鐵共同形成面心立方結構的γ相，γ相包裹鎢顆粒，通過固溶強化和位錯強化提升合金的韌性和可加工性。鎳的加入能抑制鎢顆粒在燒結過程中的異常長大，細化晶粒。此外，鎳還能降低鐵的磁性，使合金在電磁遮罩應用中表現更優。
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鐵（Fe）：與鎳協同作用，通過固溶強化提高合金的強度，同時降低原材料成本。鐵的含量需合理控制，過量會導致合金脆性增加。常見的鎳鐵比例為7:3，如典型牌號90W-7Ni-3Fe。在此比例下，合金的強度和韌性達到較好平衡，適用於航天器配重件、穿甲彈芯等場景。研究顯示，燒結後緩冷條件下，此配比的合金力學性能一般優於高鎳鐵比的合金，因後者易在粘結相中析出非彌散β相，導致脆性增加。
微量元素：碳（C）元素的加入，用於形成碳化物（WC或W?C）抑制晶粒長大並提高耐磨性；鉻的加入可增強合金的耐腐蝕性。值得注意的是，微量元素的含量應控制合理的區間內，否則合金綜合性能可能下降。
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