鎢鎳鐵合金的物理性質(zhì)由其高鎢含量和兩相結(jié)構(gòu)共同決定。它最顯著的特點是密度極高，通常在16.5~18.5g/cm3之間。鎢鎳鐵合金同時具備良好的熱穩(wěn)定性、較低的熱膨脹係數(shù)以及優(yōu)良的導熱與導電能力，適合用作電極。通過調(diào)整鎳鐵比例，可以對鎢鎳鐵合金的軟磁性能進行調(diào)控。此外，憑藉鎢的高原子序數(shù)和高密度，它對X射線和γ射線具有出色的遮罩效果。材料還具有很高的彈性模量，並且加工性能優(yōu)於純鎢，這些物理性質(zhì)使鎢鎳鐵合金廣泛應用於航空航太、國防及輻射防護等關鍵領域。
1.鎢鎳鐵合金的密度特性
鎢鎳鐵合金最為突出的特性就是它的高密度。鎢鎳鐵合金中，鎢本身原子品質(zhì)大，且品質(zhì)分數(shù)高達90%~97%，所以鎢鎳鐵合金的密度通常在16.5~18.5g/cm3之間，這個數(shù)值遠高於鋼與鉛，使得鎢鎳鐵合金在那些需要以最小體積實現(xiàn)最大品質(zhì)的場合變得無可替代。鎢鎳鐵合金的典型應用包括航空航天器的配重部件、慣性導航系統(tǒng)中的陀螺儀轉(zhuǎn)子，以及動能穿甲彈的彈芯。
在影響鎢鎳鐵合金密度的因素中，鎢的含量及其在合金內(nèi)部的微觀分佈形態(tài)起著決定性作用，燒結(jié)過程中所採用的工藝參數(shù)，會直接影響材料最終的緻密程度。而粘結(jié)相中各成分的比例對整體密度的影響則比較有限。
2.鎢鎳鐵合金的熱物理性質(zhì)
鎢鎳鐵合金的熱物理性質(zhì)主要體現(xiàn)在以下幾個方面。
熱穩(wěn)定性方面，作為鎢鎳鐵合金主要成分的鎢擁有3422℃的極高熔點，所以鎢鎳鐵合金能夠在高溫環(huán)境中維持結(jié)構(gòu)強度與尺寸的長期穩(wěn)定。
在熱膨脹行為上，鎢鎳鐵合金的熱膨脹係數(shù)較低，通常在4.5~6.0×10??/K的範圍內(nèi)，這一特性使它與多種精密陶瓷、玻璃材料的熱膨脹行為接近，所以在反復升降溫過程中仍然可以保持較好的尺寸一致性，適用於航太光學器件基座等對熱匹配要求較高的場合。
而導熱特性方面，雖然鎢鎳鐵合金的導熱性能較純鎢有所降低，但仍顯著高於大多數(shù)鋼材，具備良好的熱傳導能力。所以，鎢鎳鐵合金常被選用製作需要兼顧散熱與結(jié)構(gòu)強度的部件，比如某些散熱元件及電加工領域的電極材料。
鎢鎳鐵合金的熱物理性質(zhì)
3.鎢鎳鐵合金的電學性能
鎢鎳鐵合金的電學性能主要取決於其中鎢相的含量以及它們是否形成了連續(xù)的導電通路。鎢的含量越高，且形成的導電網(wǎng)路越連續(xù)，鎢鎳鐵合金的整體電導率就越好，得益於這一特性，它在實際應用中表現(xiàn)出良好的導電性能。所以這類合金常被選作電火花加工中的電極材料，能夠穩(wěn)定高效地傳導電流，滿足加工需求。
4.鎢鎳鐵合金的磁學性能
鎢鎳鐵合金具有軟磁性能，這主要歸因於其中面心立方結(jié)構(gòu)的γ-(Ni,Fe)粘結(jié)相。在實際生產(chǎn)中，可以通過調(diào)節(jié)鎳與鐵的比例，常見配比在7:3左右，並配合時效等熱處理工藝，來有效調(diào)控鎢鎳鐵合金磁導率、矯頑力等關鍵參數(shù)。這種可調(diào)控性讓鎢鎳鐵合金能夠滿足不同精密電磁元件，如感測器、繼電器磁芯，對磁性能的特定要求。
5.鎢鎳鐵合金卓越的輻射遮罩性能
鎢鎳鐵合金具有良好的輻射遮罩能力。這是因為其中所含的鎢元素原子序數(shù)高，且鎢鎳鐵合金整體密度大，對X射線、γ射線等高能光子有很強的阻擋效果。鎢鎳鐵合金的輻射遮罩性能優(yōu)於傳統(tǒng)的鉛材料，同時還避免了鉛的毒性和活化問題，因此被視為一種更理想且環(huán)保的輻射防護材料，在相關領域應用廣泛。
6.鎢鎳鐵合金的彈性特性
鎢鎳鐵合金的彈性模量很高，通常在350~400GPa之間。這一特性主要來自其中的鎢成分，所以材料整體剛性很好，不容易發(fā)生變形。鎢鎳鐵合金常用於精密儀器中的結(jié)構(gòu)支撐件，或是需要長期保持形狀的模具部件這些對尺寸穩(wěn)定性要求較高的場合。
7.鎢鎳鐵合金的加工性能
與純鎢相比，鎢鎳鐵合金加入了鎳鐵粘結(jié)相，韌性得到改善，加工性能較好一些，能夠使用常規(guī)機械方法進行加工。但在實際加工時，仍需選用硬質(zhì)合金或金剛石等材質(zhì)的刀具，並控制較低的切削速度，確保充分冷卻，避免刀具過度磨損並保證加工品質(zhì)。
