关于钨的事实之 钨合金中粘结相的作用是什么？
在钨合金体系中，粘结相是指分布于钨硬质颗粒之间、与其形成连续或半连续复合结构的延性金属组分，常见体系包括 Ni、Fe、Cu 及其多元合金。尽管其体积分数通常仅占 5%–30%，但粘结相在钨合金成形、致密化和综合性能形成中起着决定性作用。
首先，粘结相是钨合金实现高致密度的关键。在液相烧结过程中，粘结相在约 1450–1550 °C 范围内率先熔化，形成润湿钨颗粒的液相。该液相在毛细力驱动下促使钨颗粒发生快速重排，同时通过“溶解—扩散—再沉淀”机制持续消除孔隙，使材料相对密度可稳定达到 97%–99% 以上，这是单一固相烧结难以实现的。
其次，粘结相承担着力学性能调控的核心功能。高模量、高脆性的钨颗粒主要提供强度和密度，而粘结相作为连续或半连续的塑性相，负责在外载荷作用下传递应力并协调变形。其塑性变形能力可有效钝化裂纹尖端、延缓裂纹扩展，并通过界面剪切与位错滑移吸收大量应变能，使钨合金在抗拉强度达到 900–1500 MPa 的同时，仍可保持 10%–30% 的延伸率，显著改善纯钨“高强但极脆”的缺陷。
此外，粘结相的成分和组织还直接影响钨合金的功能属性。例如，Ni–Fe 粘结相可在强度与塑性之间取得较优平衡，适用于结构与动载荷部件；Ni–Cu 粘结相可实现无磁性与更好的耐腐蚀性，适合精密仪器与电子屏蔽场景；Cu 基粘结相则在铜钨合金中主导导电、导热性能，使材料兼具高热流承载能力与结构稳定性。从微观角度看，钨—粘结相界面的润湿性、界面结合能和元素扩散行为，是决定合金最终性能上限的关键因素。近年来，通过界面微合金化、纳米沉淀强化和多相粘结相设计，粘结相已从单纯的“成形助剂”演变为可精确设计的性能调控单元。
正是由于粘结相在致密化、载荷传递、韧性调节以及功能属性上的多重作用，钨合金才能在穿甲弹芯、高精度配重、核辐射屏蔽、航空航天结构件等高端应用中，实现高密度、高强度与高可靠性的统一。
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