鎢鉬鎳鐵合金性能
1. 物理性能
• 密度：
範圍：17.0-18.5 g/cm³（隨鎢含量變化）。
示例：90W-4Mo-4Ni-2Fe約為17.5-17.8 g/cm³；95W-1Mo-3Ni-1Fe接近18.5 g/cm³。
特點：接近純鎢（19.25 g/cm³），遠高於鋼（7.8 g/cm³）或鉛（11.34 g/cm³），適合高密度應用。
• 熔點：鎢基體熔點高達3422°C，但鎳（1455°C）和鐵（1538°C）的存在降低整體熔點。實際使用中因液相燒結製備，熔點不直接適用，耐熱性仍極強（可耐1000°C以上）。
• 熱導率：
約80-110 W/m·K，高於模具鋼（約20-30 W/m·K），低於純鎢（173 W/m·K）。
特點：散熱性能優異，適合高溫散熱部件。
• 熱膨脹係數：
約4.5-5.5 × 10⁻⁶ /°C，遠低於鋼（11-13 × 10⁻⁶ /°C）或鋁（23 × 10⁻⁶ /°C）。
特點：尺寸穩定性好，熱變形小。
2. 機械性能
• 硬度：
範圍：HV 300-450（維氏硬度），隨鎢含量和熱處理變化。
示例：90W型硬度約HV 320-350，95W型可達HV 400。
特點：硬度高但不如純鎢（HV 450-600），耐磨性強。
• 抗拉強度：
範圍：700-1000 MPa。
示例：90W-4Mo-4Ni-2Fe約為800-900 MPa。
特點：強度高，鎳鐵增強韌性，優於純鎢（易脆）。
• 延展性：
延伸率：5%-25%（隨鎳含量增加而提高）。
特點：比純鎢（幾乎無延展性）顯著改善，可承受一定變形而不開裂。
• 抗壓強度：
高達2000-2500 MPa，遠超普通鋼。
特點：適合承受重載或高壓環境。
3. 化學性能
• 耐腐蝕性：
在酸性（如硫酸、鹽酸）和高溫氧化環境下表現出色。
鉬增強抗氧化性，優於單一鎢-鎳-鐵合金。
長期暴露于強氧化劑（如濃硝酸）可能導致表面輕微腐蝕。
• 穩定性：
在常規大氣條件下穩定，不易分解或氧化。
高溫下（>600°C）仍保持結構完整性。
4. 其他性能
• 磁性：
含鐵（Fe）帶來弱鐵磁性，磁性強度隨鐵含量增加而增強。
示例：90W-4Mo-4Ni-2Fe磁性較弱，但不適合無磁環境（如MRI設備）。
與鎢-鎳-銅合金（無磁）相比有區別。
• 聲學性能：
高密度和硬度使其聲波阻尼性強，適合減振應用。
• 加工性：
可通過車削、銑削、鑽孔加工，優於純鎢（硬而脆）。
鎳和鐵作為粘結相，降低加工難度。
性能影響因素
1. 鎢含量：
越高（如95W），密度、硬度增加，但延展性降低。
較低（如90W），加工性和韌性更佳。
2. 鉬含量：
增加鉬（如4%-10%）提升高溫強度和耐磨性，但可能降低密度。
3. 鎳鐵比例：
高鎳（如5Ni-1Fe）增強延展性；高鐵（如2Ni-4Fe）提升強度和磁性。
4. 製造工藝：
液相燒結溫度（1300-1500°C）、冷卻速率影響晶粒大小和性能。
性能總結表
性能優勢
高密度與強度結合：適合配重、遮罩和軍工。
耐高溫與耐磨：鉬的加入使其在高溫工具中表現優異。
加工性與韌性：鎳鐵改善脆性，便於製造複雜部件。
耐腐蝕：可在苛刻化學環境中長期使用。
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