精密成形工程

作者：石海城, 王强松, 蔡廷军, 陈天宇, 贺瑜, 曹书光

单位：1.辽沈工业集团有限公司,沈阳 110000;<br>2.河南省科学院材料研究所 河南省先进导体材料重点实验室,郑州 450046;<br>3.沈阳理工大学 装备工程学院,沈阳 110000

关键词：W-Ni-Cu合金,高比重合金,粉末冶金,力学性能,微观结构调控

基金：河南省科技研发计划联合基金（245200810003）

W-Ni-Cu合金因其高密度、无磁性、优良的导电导热性能以及可调控的热膨胀系数,在对磁场敏感的精密仪器和高功率电器部件中表现出显著的应用潜力。传统W-Ni-Cu合金普遍存在强塑性匹配不佳的问题,严重限制了其工程应用范围。本文以该合金为研究对象,旨在揭示其微观组织与力学性能之间的内在关联,为突破现有性能瓶颈提供理论依据,系统梳理了近年来W-Ni-Cu合金在微观组织调控与力学性能优化方面的研究进展,重点分析了成分设计（如Ni/Cu比例优化）、合金化元素（如Fe、Co、La2O3等元素的添加）以及先进制备工艺（包括微波烧结、放电等离子烧结、热压烧结、选区激光熔化等）对合金微观结构、致密化行为及综合性能的影响规律。研究表明,通过调控Ni/Cu比例可有效改善合金的强塑性匹配;微量Co或La2O3的引入能够产生弥散强化与界面优化作用,显著提高合金的硬度与耐磨性;Fe元素的添加有效抑制了W颗粒的粗化并增强了W-W界面结合连续性,进而提升了合金的压缩与弯曲强度。在制备工艺方面,放电等离子烧结与热等静压技术促进了合金的快速致密化并抑制了晶粒粗化;选区激光熔化技术为复杂构件成形提供了新途径,但仍面临孔隙率控制与性能各向异性等挑战。此外,形变强化与热处理工艺（如淬火诱导&#x003b3;相调幅分解）进一步优化了合金界面结构,实现了强度、塑性与低温韧性的协同提升。通过调控Ni/Cu比例、引入固溶元素以及优化多步烧结工艺,有效细化了W晶粒尺寸并改善了界面结合状态,从而协同提升了W-Ni-Cu合金的强度与塑性,为其在高端技术领域的应用提供了重要支撑。最后,对未来研究方向进行了展望,以期为开发高比重高强韧W-Ni-Cu合金提供理论依据与技术参考。

来源：2026年第2期

《精密成形工程》期刊编辑部

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