2022國慶期間，中鎢在線計畫為大家呈現系列短文簡要而全面地介紹除作為特殊商品的鎢礦山之外的鎢製品，包括鎢精礦、氧化鎢、金屬鎢製品、硬質合金、高比重合金、鎢銅、鎢銀、鎢鋼等知識。
第五篇 鎢合金
1. 什麼是鎢合金？
鎢合金（Tungsten Heavy Alloy, WHA）又稱為鎢基合金，突出特點是密度可高達19.10g/cm³以上，最為知名和常用的大部分鎢合金屬於鎢鎳鐵和鎢鎳銅等高比重鎢合金或高密度鎢合金，所以鎢合金也被稱為高密度鎢合金，日常工作中也常常把鎢合金與高密度合金視為同一產品。
鎢合金是一種以鎢為硬質相，以鎳、鐵、銅、鈷、鉬等元素為黏結相的合金材料，因此鎢合金不僅包括利用鎢合金高密度特性的高比重合金，不僅包括鎢銅、鎢銀、鎢金等兩相合金，也包括含有鉬、鎳、錳、鉻等材料多項合金或稱之為近年來逐步進入人們視野的高熵合金（High Entropy Alloy，HEA）。
鎢合金具有具有一系列優異的特性：比重大、強度高、吸收射線能力強、導熱係數大、熱膨脹係數小、可導電性能等良好的熱學、力學、電學、化學和磁學等性能，並具良好的可焊接性和可加工性而廣泛應用於電子、汽車、國防、軍工、航太、航海、光電、醫療等領域。
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各種形狀的高比重鎢合金坯料
2. 高密度鎢合金性能及標準有哪些？
鎢合金具有具有無毒，無放射性，高熔點（~3422°C），高密度（16.5~18.75g/cm³），高硬度，大強度，低蒸汽壓，強抗輻射能力，耐磨，耐高溫，耐衝擊，耐腐蝕，良好的延伸性和機械加工性能等物理新功能和特點；當然不同的原料配比、黏結劑種類、數量差異，鎢基合金的物理性能、生產工藝和用途等方面也會有所不同。現行的鎢合金生產大多是企業自行設定的標準，或有關用途需要的標準，如軍工領域相關的軍標，國際上則多採用美國的軍標等標準。
我國的主要鎢基高密度合金標準主要有兩個，見附件。
3. 鎢合金有哪些種類？
鎢合金有多種分類方法。根據外觀形狀的不同，其可以分為合金球、合金塊、合金棒、合金板、合金針、合金管等各種形狀；根據黏結劑種類數量的不同，可以分為兩相合金（如鎢銅、鎢銀合金）、三相合金（如鎢鎳鐵合金和鎢鎳銅合金）和高熵合金（多主元合金）；根據有無磁性，可以分為磁性合金和無磁性合金；根據用途的不同，其可以分為合金配重件、合金遮罩件、合金首飾、合金軍用產品等林林種種數不勝數的產品。
關於鎢合金配重件種類，可以參考//www.uicoollab.com/news/62841.html
4. 什麼是高比重鎢合金？
高比重鎢合金是一類以鎢為基體（W含量80-99%），並添加有Ni、Cu、Co、Mo、Cr等元素組成的合金。按合金組成特性及用途分為W-Ni-Fe、W-Ni-Cu、W-Co、W-WC-Cu、W-Ag等主要系列，其密度高達16 .5-19.0g/cm3，而被世人稱為高比重合金。它具有一系列優異的特性：比重大、強度高、吸收射線能力強、導熱係數大、熱膨脹係數小、良好的可導電性能、具有良好的可焊性和加工性等。根據鎢合金的主要成分分類有兩種：
高比重鎢合金有那些種類？
鎢鎳鐵合金
W-Ni-Cu系一般含鎢90～95％，鎳銅含量比多為 3:2。銅可以降低鎳粘結相的熔點和改善合金的燒結性能。這類合金無鐵磁性，製備工藝簡便。鎢鎳鐵合金（W-Ni-Fe alloy）是一種以鎢為基並加入鎳和鐵黏結劑的合金，具有高強度、良好耐磨性、較強抗輻射能力、不易變形和一定鐵磁性等特點，適合用傳統粉末冶金工藝和注射成形技術來生產，用途包括作工業配重件、防輻射遮罩裝置、軍用設備以及電器產品。
鎢鎳銅合金
W-Ni-Fe系一般含鎢 90～98％，鎳鐵含量比多為7:3或1:1，這類合金可進行熱處理和塑性加工。在上述兩類合金的基礎上，還可以加入鉬、鉻、鈷、鈮、鉑、釕、鈀和金屬氧化物(或金屬纖維)等，以改善合金的工藝性能、耐蝕性能和力學性能。鎢鎳銅合金（W-Ni-Cu alloy）是一種以鎢為硬質相，以鎳和銅元素為黏結相的合金產品，具有無磁性，高比重，低熱膨脹係數，良好的導電導熱性、加工性和可焊接等特點。與鎢鎳鐵相比，鎢鎳銅塊更適合應用於對磁性敏感的領域。鎢鎳銅鎢合金可以用作遮罩材料，且適合應用於對磁性環境敏感的射線遮罩領域；作高壓電器開關電觸頭和電加工用的電極；作陀螺儀轉子和一些需要在磁場環境下工作的設備的零部件。
5. 高比重鎢合金用途有哪些？
（1）配重材料：機械用平衡錘，飛錘，石油鑽井配重杆，賽車配重塊，手機、遊戲機振子。
（2）航空器：民用航空飛機配重、無人機平衡配重
（3）航太：航太返回艙等設備的陀螺儀轉子。
（4）醫療器械遮罩：鎢合金光柵葉片，鎢合金防護罐，鎢合金記憶體，遮罩針管，存放射性物質罐，醫療直線加速器、准直器，集裝箱檢測系統准直器等。
（5）電器材料：電火花加工電極，電阻焊，電極，開關觸點，空氣斷路器的觸頭等。
（6）軍用：彈芯、穿甲彈彈芯，彈頭預製破碎片，手榴彈預製破碎片、鑽地彈彈頭等。
（7）體育：飛鏢杆、高爾夫球配重、漁墜子、潛水配重、鉛球芯、球拍甜點，船艇配重。
（8）熱沉材料：微電子行業熱沉材料、封裝材料。
（9）機械制：壓鑄模、刀夾、鏜杆以及自動手錶重錘等
（10）首飾飾物：項鍊、吊墜、戒指、手鐲、手鏈、手錶鏈、腳鏈、鐘錶外殼及擺錘等。
（11）遮罩件：放射性材料，醫療、核電、勘探設備放射性材料遮罩和儲運材料。
（12）金屬鑄造模具材料。
（13）仿金、代幣制品：鍍金條、鍍金生肖等等重鍍金裝飾製品；比特幣等代幣產品。
（14）信用卡：鎢合金信用卡卡身。
6. 高比重鎢合金應用實例
中鎢在線採用3D列印技術設計生產的鎢合金准直器
高比重合金放射性材料遮罩件
醫用高密度合金材料
高密度合金配重塊
高密度合金配重球
飛機維修用鎢合金鉚釘頂棒
散彈用高比重合金球粒
高比重合金板材
高比重鎢合金漁墜子
高密度鎢合金預製破碎片
高密度鎢合金信用卡用薄片
高密度鎢合金精磨飛鏢杆用棒材
彈頭型高密度鎢合金
彈頭型高密度鎢合金
高密度鎢合金馬掌釘
高密度鎢合金高爾夫球配重
高比重鎢合金潛水配重
鑽地用高密度鎢合金動能頭
鎢基高熵合金在全超導托卡馬克核聚變實驗裝置中的應用
鏜杆等機械製造中導向裝置、減震裝置、壓鑄模、刀夾也是鎢合金的重要用途
7. 附件：
1. 中華人民共和國國家標準 GB/T 26038-2010《鎢基高比重合金板材Tungsten Base, High-Density Alloy Plate》
2. 中華人民共和國有色金屬行業標準 YS/T1148-2016《鎢基高比重合金Tungsten Base High Density Alloy》
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