CN103627941A

CN103627941A - 一种用于猎枪子弹弹芯的钨锡合金球的配方及其制备工艺

Info

Publication number: CN103627941A
Application number: CN201310649308.4A
Authority: CN
Inventors: 阳顺红; 高克均
Original assignee: Zhuzhou Luke's Metal Powder Product Co Ltd
Current assignee: Zhuzhou Luke's Metal Powder Product Co Ltd
Priority date: 2013-12-06
Filing date: 2013-12-06
Publication date: 2014-03-12

Abstract

本发明公开了一种用于猎枪子弹弹芯的钨锡合金球的配方及其制备工艺，它包括一种用于猎枪子弹弹芯的钨锡合金球的配方和一种用于猎枪子弹弹芯的钨锡合金球的制备工艺。其配方中的原料由钨粉、锡粉、铁粉组成，各组分的重量配比范围为：钨粉30～70份、锡粉28～60份、铁粉2～10份。其制备工艺包括3个步骤：即粉末配比、“V”形混合机混合、压铸成型。根据本发明提供的配方及制备工艺生产出的用于猎枪子弹弹芯的钨锡合金球密度高，可达到理想射程；密度与硬度可控，可有效降低枪管的磨损；主要成分无毒，对人对物对环境无伤害无污染。

Description

一种用于猎枪子弹弹芯的钨锡合金球的配方及其制备工艺

技术领域

本发明涉及钨基高密度合金应用领域，特别涉及一种用于猎枪子弹弹芯的钨锡合金球的配方及其制备工艺。

背景技术

传统的猎枪子弹弹芯一般采用Φ2mm-Φ8mm钢球，或者Φ2mm-Φ8mm铅球，个别使用Φ2mm-Φ8mm高密度合金球。众所周知钢球密度较小，为7.8 g/cm³，采用钢球作为猎枪子弹弹芯，射击一段距离后由于密度小而产生飘移。如果采用高密度合金球作为猎枪子弹弹芯，其原材料以钨为主，需要依靠粉末冶金工艺成型，生产成本太高，因而产品价格也高；另外高密度合金密度一般为15 g/cm³-19 g/cm³，且硬度较高，密度太高会严重影响射程，而硬度高将大大缩短枪管的使用寿命。铅球的密度和硬度看上去都比较合适，但是铅有毒，并不环保，对生产厂家的工人健康也是一种伤害；而且人吃到以铅球作为子弹弹芯打到的猎物后会引起中毒，严重影响身体健康。目前很多国家已经制定了相关法律，计划不再生产使用铅制品。因此，以上三种材料的猎枪子弹弹芯无论是在制备工艺、生产成本、射程效果、健康危害等方面均存在急需解决的缺点与问题。

根据本发明要解决的技术问题和本发明采用的技术方案进行专利检索，其检索结果如下。

专利1：

专利权人为河南黄河旋风股份有限公司，申请号为2004100100627。本发明涉及一种用于加工高温炉体耐火砖所用的金刚石锯片及该金刚石锯片的制作方法。该制作方法为：纯度在99.5%以上的钨粉10-15份，钴粉20-30份，铜粉40-50份，锡粉10-15份，铁粉20-30份与金刚石颗粒充分混均，并一起放入模具内，在800-900℃的温度下加热，热压压力为300-400kgf/cm^２，在3-5吨/cm^２的压力下成型，得合金刀头，最后将合金刀头焊接在钢基体的外周边缘上，即可得金刚石锯片。使用本发明的金刚石锯片在加工难加工炉俸砖时，金刚石锯片能够在较高的加工温度下保持良好的使用性能，与传统的使用普通磨料加工工艺相比，具有高效、低成本、操作环境改善的优点。

专利2：

专利权人为泉州金山石材工具科技有限公司，申请号为2012105897565。本发明公开了一种新型金刚石磨盘，其由胎体材料和金刚石磨粒按比例混合后经常规热压烧结工艺烧结而成，其中，金刚石磨粒的浓度为0.6-0. 8cts/cm3，胎体材料包括60-75重量份铁铜预合金粉、4-8重量份镍粉末、4-8重量份铬粉末、2-8重量份的锡粉末、2-8重量价的锌粉末、2-8重量份磷含量为22wt%的磷铁粉、0.1-0.5重量份稀土Ce0₂，粉末和2-5重量份碳化钨粉末。本发明的金刚石磨盘，胎体对金刚石的把持力强，解决了现有金刚石磨盘存在的磨削效率低，使用寿命短，稳定性差，综合效益较低等问题。

专利3：

专利权人为中南大学，申请号为2011103028255。本发明公开了一种传递大功率湿式摩擦离合片材料及制备工艺。包括：铜粉60-70%、铁粉6-9%、锡粉2-4%、锌粉2-4%、镍粉1-3、钨粉0-1%、钛粉7-9%、天然石英砂3-5%、天然鳞片状石墨2-3%、颗粒石墨1-20%、短切炭纤维0-7%。本发明采用纤维强化，使剪切强度极限为28MPa；同时，其耐热系数高达10400-11200J²/cm4．s。采用浸渍高温树脂，进一步提高材料的强度，减少磨损，其磨损约为5.6×10^－9/J，并提高了湿式摩擦材料的摩擦系数，其摩擦系数可达：u_动=0. 102、u_静=0.152。采用加压回火处理，提高摩擦片传递部位的硬度，一般HRC能达到35-38。

专利4：

专利权人为博深工具股份有限公司，申请号为2013100445725。本发明公开了一种高速列车刹车片摩擦块及其制备方法，所述刹车片摩擦块材料按重量份比由以下原料组成：铜粉20-50、铁粉5-20、镍粉5-20、锰粉1-4、钛硅碳2-15、石墨0-8、碳化硅2-10、钨粉1-8、二氧化钛2-6、二氧化硅2-10、钛粉1-4、铝粉1-2和锡粉1-2，将所述原料按配比放入三维混料机中混匀后放入冷压模具压制，得压坯，将所述压坯固定在钢背上，并在氢气烧结炉中加压烧结，即得到刹车片摩擦块。本发明产品能避免列车在300km/h以上速度刹车时，由于刹车温度高而引起的刹车片摩擦块强度降低导致掉块、开裂等问题。

通过专利文件的检索，没有发现能够破坏本发明专利新颖性的现有技术，也不存在相互结合能破坏本发明创造性的文件。

发明内容

为了解决现有技术中猎枪子弹弹芯所存在的问题与缺陷，本发明提供一种用于猎枪子弹弹芯的钨锡合金球的配方及其制备工艺。根据本发明提供的配方及制备工艺生产出的用于猎枪子弹弹芯的钨锡合金球密度高，可达到理想射程；密度与硬度可控，可有效降低枪管的磨损；主要成分无毒，对人对物对环境无伤害无污染。

为实现以上目的，本发明所采用的技术方案为：一种用于猎枪子弹弹芯的钨锡合金球的配方，其特征在于：它由钨粉、锡粉、铁粉组成，以上各组分的重量配比范围为：钨粉30～70份、锡粉28～60份、铁粉2～10份。

所述的各组分的最佳重量配比为：钨粉60份、锡粉36份、铁粉4份。

一种用于猎枪子弹弹芯的钨锡合金球的制备工艺，其特征在于包括以下步骤：

步骤1、粉末配比：根据各组分的重量配比范围，将粉末按照比例称好；

步骤2、“V”形混合机混合：将称好的钨粉、锡粉、铁粉放入“V”形混合机内混合8～24小时，混合后的粉末过150目筛，取筛下物；

步骤3、压铸成型：将混合好的粉末通过压铸机高温处理后注入模具中成型，冷却后得到钨锡合金球。

所述步骤2的中“V”形混合机内加入球磨棒。

所述步骤3中采用压铸机将混合后的粉末通过1区温度110℃、2区温度335℃、3区温度280℃、4区温度230℃、压力100MPa的工艺注入模具中成型。

所述步骤3中的冷却工序采用水冷方式。

综上所述，与现有技术相比，本发明的有益效果如下：（1）本发明配方中加入钨粉让其达到铅子弹芯所要求的高密度，且密度可控制，可达到理想射程；同时它代替有毒的铅子弹弹芯，无毒，对人对物对环境均无伤害无污染。

（2）本发明配方中加入低硬度的锡控制产品硬度，可有效降低枪管的磨损，延长猎枪的使用寿命。

（3）制备工艺中进行原料混合工序时，混合机内装有球磨棒增加粉末装载量，同时使粉末经过研磨达到粒度均匀状态。

（4）制备工艺中进行原料混合工序时，原料粉末混合时间控制在8-24小时，不仅使粉末混合均匀，使经铸成型后得到的产品成分更加均匀；而且避免了因混合研磨时间过长导致粉体粒度太细小而造成的所得产品密度过高。

（5）制备工艺中进行压铸成型工序时，混合后的粉末经过4区温度加热，达到使锡粉受热融化的目的；成形后模具中通入冷却水，加速冷却速率，提高生产效率。

（6）整个制备工艺步骤简单、实施操作简便可控。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。

实施例1：

一种用于猎枪子弹弹芯的钨锡合金球的配方，各组分的重量配比为：钨粉30份、锡粉60份、铁粉10份。

制备工艺如下：

步骤1、粉末配比：采用精确到0.001g的天平按照比例称取钨粉3kg、锡粉6kg、铁粉1kg。

步骤2、“V”形混合机混合：将称好的钨粉3kg、锡粉6kg、铁粉1kg放入50kg型号的“V”形混合机混合20小时，机内加入50kg球磨棒增加粉末装载量，混合研磨后的粉末过150目筛，取筛下物。

步骤3、压铸成型：用型号4段108MPa的压铸机把混合后的原料通过1区温度110℃、2区温度335℃、3区温度280℃、4区温度230℃、压力100MPa的工艺注入设计好的Φ8mm球形模具中，成型后模具通入冷却水冷却20秒开模，得到钨锡合金球。

相关性能检测如下：

密度检测：采用排水法计算得到密度平均值为9.75 g/cm³。

硬度检测：用锤击布氏硬度计检测硬度平均值为HBS15。

有无毒检测：经检测，根据提供的检测报告指出产品内未检测到有毒元素。

以上数值均为取10粒钨锡铁合金球所求平均值。

实施例2：

一种用于猎枪子弹弹芯的钨锡合金球的配方，各组分的重量配比为：钨粉70份、锡粉28份、铁粉2份。

制备工艺如下：

步骤1、粉末配比：采用精确到0.001g的天平按照比例称取钨粉7kg、锡粉2.8kg、铁粉0.2kg。

步骤2、“V”形混合机混合：将称好的钨粉7kg、锡粉2.8kg、铁粉0.2kg放入50kg型号的“V”形混合机混合8小时，机内加入50kg球磨棒增加粉末装载量，混合研磨后的粉末过150目筛，取筛下物。

相关性能检测如下：

密度检测：采用排水法计算得到密度平均值为12.35 g/cm³(取10粒钨锡铁合金球所求平均值)。

实施例3：

一种用于猎枪子弹弹芯的钨锡合金球的配方，各组分的重量配比为：钨粉50份、锡粉45份、铁粉5份。

制备工艺如下：

步骤1、粉末配比：采用精确到0.001g的天平按照比例称取钨粉5kg、锡粉4.5kg、铁粉0.5kg。

步骤2、“V”形混合机混合：将称好的钨粉5kg、锡粉4.5kg、铁粉0.5kg放入50kg型号的“V”形混合机混合24小时，机内加入50kg球磨棒增加粉末装载量，混合研磨后的粉末过150目筛，取筛下物。

相关性能检测如下：

密度检测：采用排水法计算得到密度平均值为10.43 g/cm³(取10粒钨锡铁合金球所求平均值)。

实施例4：

一种用于猎枪子弹弹芯的钨锡合金球的配方，各组分的重量配比为：钨粉60份、锡粉36份、铁粉4份。

制备工艺如下：

步骤1、粉末配比：采用精确到0.001g的天平按照比例称取钨粉6kg、锡粉3.6kg、铁粉0.4kg。

步骤2、“V”形混合机混合：将称好的钨粉6kg、锡粉3.6kg、铁粉0.4kg放入50kg型号的“V”形混合机混合16小时，机内加入50kg球磨棒增加粉末装载量，混合研磨后的粉末过150目筛，取筛下物。

相关性能检测如下：

密度检测：采用排水法计算得到密度平均值为11.31 g/cm³(取10粒钨锡铁合金球所求平均值)，与铅的密度及其接近。

实施例5：

一种用于猎枪子弹弹芯的钨锡合金球的配方，各组分的重量配比为：钨粉40份、锡粉53份、铁粉7份。

制备工艺如下：

步骤1、粉末配比：采用精确到0.001g的天平按照比例称取钨粉4kg、锡粉5.3kg、铁粉0.7kg。

步骤2、“V”形混合机混合：将称好的钨粉4kg、锡粉5.3kg、铁粉0.7kg放入50kg型号的“V”形混合机混合12小时，机内加入50kg球磨棒增加粉末装载量，混合研磨后的粉末过150目筛，取筛下物。

相关性能检测如下：

密度检测：采用排水法计算得到密度平均值为9.86 g/cm³(取10粒钨锡铁合金球所求平均值)。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种用于猎枪子弹弹芯的钨锡合金球的配方，其特征在于：它由钨粉、锡粉、铁粉组成，以上各组分的重量配比范围为：钨粉30～70份、锡粉28～60份、铁粉2～10份。

2.根据权利要求1所述的一种用于猎枪子弹弹芯的钨锡合金球的配方，其特征在于：所述的各组分的最佳重量配比为：钨粉60份、锡粉36份、铁粉4份。

3.一种用于猎枪子弹弹芯的钨锡合金球的制备工艺，其特征在于包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的一种用于猎枪子弹弹芯的钨锡合金球的制备工艺，其特征在于：所述步骤2的中“V”形混合机内加入球磨棒。

5.根据权利要求3所述的一种用于猎枪子弹弹芯的钨锡合金球的制备工艺，其特征在于：所述步骤3中采用压铸机将混合后的粉末通过1区温度110℃、2区温度335℃、3区温度280℃、4区温度230℃、压力100MPa的工艺注入模具中成型。

6.根据权利要求3所述的一种用于猎枪子弹弹芯的钨锡合金球的制备工艺，其特征在于：所述步骤3中的冷却工序采用水冷方式。