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钨系合金具有优良的综合性能,在国防军工、航空航天、电子信息等领域有着十分重要的应用。军事上,动能穿甲弹弹芯材料主要为贫铀和钨合金,贫铀弹头虽然具有更好的穿透深度,但其对环境有着很大的污染。目前所用钨合金弹头一般采用W-Ni-Fe合金,但由于其绝热剪切性不敏感,弹头在穿甲过程中容易形成“蘑菇头”,穿甲侵彻能力明显降低。新型W-Ni-Mn合金具有更好的绝热剪切性能,在穿甲过程中具有自锐性而不会降低其穿透深度,因而是贫铀合金潜在的最佳替代材料。本文聚焦于细晶新型W-Ni-Mn合金材料的制备及其组织性能研究,研究内容如下:首先,本文以微米级的W粉、Ni粉和Mn粉为原料,通过不同的方式（直接混料、高能球磨）对原料进行预处理,着重研究了不同原料预处理方式对W-Ni-Mn复合粉体的影响。然后,以预处理过的粉末为原料采用放电等离子烧结（SparkPlasma Sintering, SPS ）快速制备了细晶90W-6Ni-4Mn合金,研究了 SPS烧结温度对90W-6Ni-4Mn合金组织性能的影响。研究结果表明,粉末经过高能球磨预处理后颗粒尺寸变小,且分散更均匀;复合粉体经过高能球磨后烧结得到的90W-6Ni-4Mn合金组织均匀,平均晶粒尺寸细小,综合力学性能优良。其次,在以上研究基础上,采用“二步烧结”来调控新型W-Ni-Mn合金成分和显微结构,改善细晶W-Ni-Mn合金的力学性能。研究发现,采用SPS二步烧结法可以在1100℃制备出近乎全致密（96.65%）、晶粒大小约为3.6μm的90W-6Ni-4Mn合金。与直接液相烧结相比,二步烧结合金的硬度在整体上高于液相烧结,抗弯强度略低于液相烧结。在1100 ℃烧结得到合金的洛氏硬度和抗弯强度分别为76.6HRA和785.30MPa,综合力学性能最优。微结构研究表明,“二步烧结”可以促进烧结致密化,在相同烧结温度下,二步烧结合金的平均晶粒尺寸明显增大,但仍然比较细小;且其断裂方式主要为W-W界面断裂以及粘结相的延性撕裂。最后,利用SPS在1150 ℃的温度下制备出致密化程度为96.3%、综合性能优异的90W-6Ni-4Mn-Y2O3合金,探究了添加微量稀土氧化物（Y2O3）对W-Ni-Mn合金组织性能的影响。研究结果表明,添加微量稀土氧化物Y2O3能够在一定程度上阻碍W合金烧结致密化进程,细化了晶粒。随着Y2O3含量的增加,合金中W晶粒平均尺寸明显减小,由5.5μm减小到2.1μm。添加微量Y2O3从整体上导致合金的硬度增加,抗弯强度下降,Y2O3质量分数为0.4%,合金的综合力学性能最优,其断裂方式主要为W-W界面断裂和W-粘结相界面断裂。