W-Ni-Fe合金是由W晶粒相和Ni-Fe基体相组成的两相复合材料,具有密度高、强度大、耐腐蚀性好、抗高温氧化性好、防γ射线能力强且无毒环保等优良特性,被广泛应用于放射性辐射环境下的屏蔽装备材料。本文采用液相烧结方法,通过球磨混粉-模压成形-真空烧结等工艺流程,制备了W-Ni-Fe合金和W-Ni-Fe-Hf合金试样。采用材料试验机测试了不同实验参数下W-Ni-Fe合金和W-Ni-Fe-Hf合金的密度、抗拉强度、伸长率、显微硬度等力学性能,采用金相显微镜和扫描电镜观察了W-Ni-Fe合金和W-Ni-Fe-Hf合金的显微组织和断口形貌,并采用EDS和XRD分析了试样微区成分和相组成。明确了烧结工艺与合金成分对W-Ni-Fe合金的微观组织、力学性能及γ射线屏蔽性能的影响,研究结果表明:1、W-Ni-Fe合金密度、抗拉强度、伸长率和显微硬度都随烧结时间的延长先升后降,其中密度、伸长率和显微硬度在45min时最大,分别为16.99g/cm3、10.1%、439.91HV,而抗拉强度却在30min为最高,达852.81Mpa;2、W-Ni-Fe合金密度、抗拉强度、伸长率和显微硬度都随升温速度的加快先升后降,其中最大密度在升温速度20℃/min时可达17.0g/cm3,而抗拉强度、伸长率、显微硬度均在升温速度30℃/min时分别为846.66Mpa、10.5%、439.91HV;3、W-Ni-Fe合金密度、抗拉强度、伸长率和显微硬度都随Ni/Fe比的增大先上升后下降,当Ni/Fe比在1~4范围内,样品的力学性能优良。其中合金样品在Ni/Fe比为7:3时获得最佳力学能,密度可达16.99g/cm3,抗拉强度、伸长率、显微硬度分别为846.66Mpa、10.5%、439.91HV。但是当Ni/Fe比大于6时,合金样品的力学性能均急剧降低;4、不同Ni/Fe比的W-Ni-Fe合金的屏蔽性能差别较小,且W-Ni-Fe合金对γ射线的屏蔽能力都比铅块强,其中90W-7Ni-3Fe合金的屏蔽性能最好,且90W-7Ni-3Fe合金对γ射线的半吸收厚度为铅块的63.8%;5、添加合金元素Hf对W-Ni-Fe合金有固溶强化的作用,W-Ni-Fe合金的力学性能随Hf含量的增加呈先增大后减小的趋势,当添加0.9%Hf时W-Ni-Fe合金具有非常优异的力学性能,其烧结态密度达到17.07g/cm3,拉伸强度为925.33 MPa,伸长率为8.1%且硬度为560.82HV;6、W-Ni-Fe-Hf合金对γ射线的吸收系数随着Hf含量的增加而增大,反之,半吸收厚度随Hf含量的增加而减小,其中添加1.5Hf的W-Ni-Fe合金的γ射线屏蔽性能最佳,γ射线吸收系数为0.18424,半吸收厚度仅为3.76mm。