鎢合金(Tungsten Alloy)也可以稱為高比重合金,是一類以難熔金屬鎢為基,并添加鎳(Ni)、銅(Cu)、鐵(Fe)、鈷(Co)等金屬元素的合金材料,是鎢的一種重要的下游產(chǎn)品,具有強度高、硬度高、延展性佳、機加工性能好、熱膨脹系數(shù)低、導熱系數(shù)大、抗氧化和耐腐蝕等優(yōu)點,因而廣泛應用于航天、航空、航海、電子信息和醫(yī)療等領(lǐng)域。然而,在使用與鎢合金相關(guān)的設備如軍工裝備中的戰(zhàn)斗部時,鎢合金需承受巨大的沖擊載荷,這也就要求了所用的鎢合金應具備良好的沖擊韌性。
鎢合金的沖擊韌性(Impact toughness)是指合金材料在沖擊載荷作用下吸收塑性變形功和斷裂功的能力,是合金材料的一項重要的力學性能指標,可采用沖擊試驗機測量,主要反映材料內(nèi)部的細微缺陷和抗沖擊性能,通常一般由沖擊韌性值(ak)和沖擊功(Ak)表示,單位分別為J/cm2和J。注:沖擊載荷是指以較高的速度施加到零件上的載荷。
一般來說,合金材料的韌性沖擊功越大,其韌性越好,則發(fā)生脆性斷裂的可能性越小。
影響鎢合金沖擊韌性的的因素包括材料的化學成分、內(nèi)在缺陷、表面加工應力及環(huán)境溫度等。研究表明,在-20℃至室溫的條件下,93WNiFe合金材料的沖擊韌性(82-89J/cm)基本維持不變;當環(huán)境溫度低于-30℃之后,合金材料的沖擊韌性開始隨著溫度的降低而下降。另外,氧含量降低和內(nèi)部缺陷越少,則鎢合金的沖擊韌性越好。