Вольфрам-никель

Вольфрам-никелевый сплав (W-Ni, тяжёлый сплав 90–97% W + Ni + Fe) — псевдосплав на основе вольфрама, получаемый жидкофазным спеканием. Сочетает высокую плотность (17–18,5 г/см³) с пластичностью и механической прочностью, недостижимой для чистого вольфрама при комнатной температуре. Применяется для балансировочных грузов, контейнеров радиационной защиты и кинетических пенетраторов.

Состав W-Ni-Fe (90W-7Ni-3Fe) — стандарт для большинства применений: плотность 17,0 г/см³, σв = 900–1100 МПа, удлинение 8–15%, твёрдость HRC 30–35. W-Ni-Cu (W-Ni-Cu 90-7-3) применяется там, где недопустим ферромагнетизм — немагнитный вариант для гироскопов, МРТ-совместимых грузов. Никель образует жидкую фазу при 1450°C, растворяет поверхностный оксид на зёрнах W и обеспечивает их плотное связывание при спекании — без Ni W-порошок спекается крайне плохо из-за низкого коэффициента самодиффузии.

Балансировочные грузы авиационных роторов: плотность W-Ni в 2,3 раза выше стали (17 vs 7,85 г/см³) позволяет уместить тот же инерциальный момент в объёме в 2,3 раза меньше. В лопастях вертолётов балансировочные вставки из W-Ni при сечении 5×5 мм несут балансировочную нагрузку 12–18 г на 50 мм длины. Кинетические пенетраторы: при ударе в броню со скоростью 1500–1700 м/с W-Ni-Fe стержень «самозатачивается» (adiabatic shear banding) и проникает глубже, чем боеголовки из сталей. Конкурент — обеднённый уран (DU) с аналогичной плотностью 19,1 г/см³ — без радиационных соображений W-Ni предпочтительнее.