CN1455013A - 一种穿甲弹芯用的钨重合金及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种穿甲弹芯用的钨重合金及其制备方法，属于钨基合金类。本发明的目的在于提供一种改进的穿甲弹芯用的钨重合金及其制备方法。本发明的特征在于它由组份蓝色氧化钨、硝酸铁、硝酸镍、醋酸锰和硝酸稀土组成，其重量配比按上述组份依次为90－97份，1－7份，1－8份，0.5－2份，0.5－2份。所述的钨重合金的制备方法，其特征在于它由混合料制备、压制成型、真空烧结三个步骤组成。本发明主要用作穿甲弹芯材料。

Description

一种穿甲弹芯用的钨重合金及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种穿甲弹芯用的钨重合金及其制备方法，属于钨基合金类。
背景技术
钨重合金是一种高密度、高强度、高延展性和化学活性极小的材料，用这种钨重合金制造动能穿甲弹芯，可极大地提高穿甲弹的杀伤威力。
美国在60年代就开始研究钨、铀合金用于穿甲弹芯，但贫铀弹污染严重，禁止使用，我国在60年代初期开始对钨重合金进行研究，在理论上、生产技术和质量水平上满足了科技发展的需要，应用范围也很广，目前国内以密度小于15g/cm3的YK10的硬质合金用于穿甲弹芯，其重量为19.49克，钨重合金穿甲弹芯的重量为23克。但穿甲弹芯用的钨重合金还存在杂质偏析、氢脆、金属间化合物析出、残余孔隙、粘结相中钨的溶解度以及原始粉末中的氧化物还原不完全等诸多性能不稳定的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种改进的穿甲弹芯用的钨重合金及其制备方法，以克服上述诸多性能不稳定的缺点。
本发明的技术解决方案是：通过严格控制混合料制备、压制成型、真空烧结三个步骤和各步骤的温度、压力、时间及器皿等工艺因素以制备出性能稳定的产品。
本发明的穿甲弹芯用的钨重合金，其特征在于它由组份兰色氧化钨、硝酸铁、硝酸镍、醋酸锰和硝酸稀土组成，其重量配比如下：
兰色氧化钨                                  90-97份
硝酸铁                                      1-7份
硝酸镍                      1-8份
醋酸锰                      0.5-2份
硝酸稀土                    0.5-2份。
制备所述的钨重合金的方法，其特征在于它由混合料制备、压制成型、真空烧结三个步骤组成，所述的混合料制备步骤是将醋酸锰、硝酸铁、硝酸镍、硝酸稀土用水溶解，水溶液倒入盛有兰色氧化钨的不锈钢桶中进行混合，将该混合物在200-300℃温度下进行干燥，干燥物在700-750℃氢气中还原，获得的复合粉末用乙醇作介质研磨6-8小时卸出，再在100℃下干燥、过筛、添加浓度为20％的聚乙烯丙烯作为成型剂；所述的压制成型步骤是将复合粉末在0.8-1.2吨/cm2的压力下，采用油压机模压成型；所述的真空烧结步骤是在真空度为10-40Pa、温度为1460-1480℃、保温时间40-60分钟条件下，采用氧化锆或氧化铝舟皿进行真空烧结。
本发明的优点是：由于严格控制各个步骤的工艺参数，从而解决了钨重合金的密度、组织结构、力学性能和碳化反应等诸多问题，从而获得性能稳定的产品。
本发明的制品力学性能如下表：
   密度(g/cm3)   硬度(HRC)   抗拉强度(N/mm2)   抗压强度(N/mm2)    延伸率(％)   杨氏模量(KN/mm2)
    17.6   32-40   1200-1300     1890    11最小   365-400
由于钨重合金具有比重高，强度、硬度高，导电导热性能好，抗腐蚀抗氧化能力强等优点，因而在飞机上用的减震材料、医疗卫生用的屏蔽材料、电气工业用的电极、触头材料等方面，被广泛采用。
附图说明
附图是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明及其具体实施方式作进一步详细说明。
实例1
将下列重量配比的原料：醋酸锰0.6份、硝酸镍6.75份、硝酸铁2.25份、硝酸稀土0.67份、置于不锈钢容器内，用纯净水溶解，将该水溶液倒入盛有兰色氧化钨90份的不锈钢桶内搅拌、混合、将该混合物注入喷雾干燥塔内在200℃温度下进行喷雾干燥，干燥粉在700℃温度下的氢气炉中还原，将还原后获得的复合粉末置于可倾斜的湿磨机中，加入乙醇研磨6小时卸出，再在100℃温度下的干燥锅内进行干燥、过筛，添加浓度为20％的聚乙烯丙烯作为成型剂，复合粉末与成型剂的固液比(重量比)为1∶0.08，在压力为0.8吨/cm2下，用油压机模压成型；将压块置于氧化锆或氧化铝的舟皿中，在真空度为10Pa，温度1460℃，保温时间40分钟的条件下，进行真空烧结，得到的合格品即为成品穿甲弹芯用的钨重合金。
实例2
将下列重量配比的原料：醋酸锰0.5份、硝酸镍4.73份、硝酸铁1.58份、硝酸稀土0.57份、兰色氧化钨93份，置于喷雾干燥塔内在250℃下干燥，复合粉末在压力为1.0吨/cm2下，用油压机模压成型；再将压块置于氧化锆或氧化铝的舟皿中，在真空度为40Pa，烧结温度1470℃下进行烧结，保温时间50分钟，其余同实例1。
实例3
原料重量配比为：醋酸锰0.5份、硝酸镍4份、硝酸铁1份、硝酸稀土0.55份、兰色氧化钨97份，喷雾干燥塔内的干燥温度为300℃，压力为1.2吨/cm2，烧结温度1480℃，保温时间60分钟，其余同实例1。

Claims (2)

1、一种穿甲弹芯用的钨重合金，其特征在于它由组份兰色氧化钨、硝酸铁、硝酸镍、醋酸锰和硝酸稀土组成，其重量配比如下：
兰色氧化钨                        90-97份
硝酸铁                            1-7份
硝酸镍                            1-8份
醋酸锰                            0.5-2份
硝酸稀土                          0.5-2份。
2、一种制备权利要求1所述的钨重合金的方法，其特征在于它由混合料制备、压制成型、真空烧结三个步骤组成，所述的混合料制备步骤是将醋酸锰、硝酸铁、硝酸镍、硝酸稀土用水溶解，水溶液倒入兰色氧化钨中进行混合，将该混合物在200-300℃温度下进行干燥，干燥物在700-750℃氢气中还原，获得的复合粉末用乙醇作介质研磨6-8小时卸出，再在100℃下干燥、过筛、添加浓度为20％的聚乙烯丙烯作为成型剂；所述的压制成型步骤是将复合粉末在0.8-1.2屯/cm2的压力下，采用油压机模压成型；所述的真空烧结步骤是在真空度为10-40Pa、温度为1460-1480℃、保温时间40-60分钟条件下，采用氧化锆或氧化铝舟皿进行真空烧结。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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TWI588267B (zh) * 2016-07-20 2017-06-21 Nat Chung-Shan Inst Of Science And Tech High purity tungsten metal material and preparation method of tungsten target
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