钨合金是一类重要的难熔材料,在国防军工、航空航天等领域发挥着巨大作用,细化合金组织是提高该类材料性能的一个有效手段,也是目前研究与未来发展的主要趋势。本文采用冷压烧结与放电等离子烧结两种方法,制备了钨钛、钨铬、钨镍、钨钛铬、钨钛镍合金,对样品组织与性能进行了研究,并分析了所加合金元素的热力学作用与细化机制,研究结果表明:（1）采用冷压烧结与放电等离子烧结均可制备W晶粒尺寸在亚微米级的钨合金块体样品,致密度可达90%以上,采用放电等离子烧结能获得近乎全致密的样品。（2）高能球磨能使Ti、Cr、Ni元素在W中形成过饱和固溶体,随后的冷压烧结制备的W-Ti、W-Cr和W-Ti-Cr合金中W平均晶粒尺寸都在亚微米级别。W-Ti合金由TixW1-x相构成,根据Ti含量的不同可分为富W相（β2）和富Ti相（β1）;W-Cr合金由富W相(Wss)和富Cr相(Crss)构成。随Ti、Cr含量增多晶粒尺寸先减小后增大,存在最佳成分为W80Ti20、W75Cr25和W-20Ti-20Cr（at%）合金,W平均晶粒尺寸分别为590 nm、520nm和450 nm,致密度为94.5%、91.6%、92.3%,硬度为763 HV、572 HV、753 HV,抗压强度为746 MPa、545 MPa、682 MPa,断裂应变分别为2.6%、2.3%、2.4%,强度随Ti、Cr含量的增多先增强后降低,与晶粒细化行为相吻合。分析认为,W-Ti、W-Cr两种合金体系都属于强偏聚体系,Ti、Cr元素在W晶界的偏聚行为能够显著降低界面能,起到抑制晶粒长大作用。在W-Ti体系中加入Ni元素后,制备的W-20Ti-10Ni和W-20Ti-15Ni（at%）合金由TixW1-x相和γ相构成,W平均晶粒增大到720 nm和780 nm,断裂应变增加至约6%,样品的致密度分别为94.1%和93.7%,硬度为632 HV和608HV,抗压强度为621 MPa和609 MPa,塑性得到明显提升。（3）采用放电等离子烧结制备W-Ni、W-Ti和W-Ti-Ni合金,与冷压烧结相比,样品在保持超细组织的同时,致密度、强度、塑性均大幅度提升。其中,W85Ni15（at%）合金W平均晶粒尺寸为1.08μm,致密度达95.2%,硬度和抗压强度分别为546 HV和1932MPa,断裂应变为47.5%。W-Ti合金的晶粒尺寸随Ti含量的增多先减小后增大,强度先增大后减小,与晶粒细化行为相吻合,W75Ti25（at%）合金的W平均晶粒尺寸最小,为340 nm,致密度达98.5%,近乎全致密,硬度和抗压强度分别为860 HV和2598 MPa,断裂应变为10.4%。将Ni元素引入W-Ti合金中,制备的W-25Ti-10Ni（at%）合金的晶粒尺寸为520 nm,致密度为98.1%,硬度和抗压强度分别为763 HV和2293 MPa,断裂应变为19.2%,该体系合金在保持超细组织的同时,还具有良好的综合性能。