JP2828280B2 - 成形弾用合金及びその製造方法 - Google Patents
成形弾用合金及びその製造方法Info
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- JP2828280B2 JP2828280B2 JP1232601A JP23260189A JP2828280B2 JP 2828280 B2 JP2828280 B2 JP 2828280B2 JP 1232601 A JP1232601 A JP 1232601A JP 23260189 A JP23260189 A JP 23260189A JP 2828280 B2 JP2828280 B2 JP 2828280B2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F42—AMMUNITION; BLASTING
- F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
- F42B12/00—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material
- F42B12/72—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the material
- F42B12/74—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the material of the core or solid body
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、例えば防護物を侵徹する成形弾用ライナに
有用な合金及びその製造方法に関するものである。
有用な合金及びその製造方法に関するものである。
（従来の技術） 成形弾用ライナには純銅（無酸素銅）が、一般的に使
用されているが、このライナの製造方法としては、鍛造
法、機械加工法、電析法などがある。
用されているが、このライナの製造方法としては、鍛造
法、機械加工法、電析法などがある。
ところで、この成形弾用ライナに要求される特性は、
密度が高いこと、ジェットの伸びが大きいことであ
り、この要求を比較的満足する材料としては前記した純
銅の他、金、タンタルなどが知られている。
密度が高いこと、ジェットの伸びが大きいことであ
り、この要求を比較的満足する材料としては前記した純
銅の他、金、タンタルなどが知られている。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら金やタンタルは高価であるため実用化さ
れておらず、純銅より特性の優れた合金の開発が望まれ
ていた。
れておらず、純銅より特性の優れた合金の開発が望まれ
ていた。
本発明は上記実情に鑑みて成されたものであり、銅よ
りも密度、伸びの大きい合金、換言すれば、防護物の侵
徹長の大きい合金及びその製造方法を提供することを目
的としている。
りも密度、伸びの大きい合金、換言すれば、防護物の侵
徹長の大きい合金及びその製造方法を提供することを目
的としている。
（課題を解決するための手段） タングステン（Ｗ）と銅（Cu）は液相あるいは固相状
態で相互に固溶しないため、鋳造法、鍛造法では製造が
困難である。しかしながら、粉末冶金法で、Ｗ粉末の骨
格を形成させた後に焼結して銅を溶浸することにより製
造可能である。
態で相互に固溶しないため、鋳造法、鍛造法では製造が
困難である。しかしながら、粉末冶金法で、Ｗ粉末の骨
格を形成させた後に焼結して銅を溶浸することにより製
造可能である。
この粉末冶金法で製造したＷ−Cu合金は古くから電気
接点材料として使用されており、この合金の電気抵抗、
耐摩耗特性等は既に知られている。
接点材料として使用されており、この合金の電気抵抗、
耐摩耗特性等は既に知られている。
しかしながら、Ｗ−Cu合金の成形弾用ライナへの適用
はなされておらず、その性能（侵徹）も知られていな
い。
はなされておらず、その性能（侵徹）も知られていな
い。
そこで本発明者は、侵徹長にすぐれたＷ−Cuあるいは
Ｗ−Cu−Ni（ニッケル）合金を開発するためCu合金の組
成につき種々検討を加えた結果、以下のような本発明を
成立されたのである。
Ｗ−Cu−Ni（ニッケル）合金を開発するためCu合金の組
成につき種々検討を加えた結果、以下のような本発明を
成立されたのである。
すなわち第１の本発明は、タングステンを60〜85重量
％含有し、残部が銅あるいは銅合金からなることを要旨
とする成形弾用合金である。
％含有し、残部が銅あるいは銅合金からなることを要旨
とする成形弾用合金である。
また第２の本発明は、タングステンを60〜85重量％、
ニッケルを2.0重量％以下含有し、残部が銅あるいは銅
合金からなることを要旨とする成形弾用合金である。
ニッケルを2.0重量％以下含有し、残部が銅あるいは銅
合金からなることを要旨とする成形弾用合金である。
また第３の本発明は、前記第１又は第２の本発明の成
形弾用合金において、銅合金を銀を10重量％以下含有し
た銅合金とすることを要旨とするものである。
形弾用合金において、銅合金を銀を10重量％以下含有し
た銅合金とすることを要旨とするものである。
また第４の本発明は、前記第１又は第２の本発明の成
形弾用合金において、銅合金をリンを20重量％以下含有
した銅合金とすることを要旨とするものである。
形弾用合金において、銅合金をリンを20重量％以下含有
した銅合金とすることを要旨とするものである。
また第５の本発明は、タングステン粉末、あるいはタ
ングステン粉末とニッケル粉末の混合粉末を圧縮あるい
は焼結した成形体に純銅あるいは銀又はリンを含有した
銅合金を溶浸させることを要旨とする前記第１、第２、
第３又は第４の本発明に係る成形弾用合金の製造方法で
ある。
ングステン粉末とニッケル粉末の混合粉末を圧縮あるい
は焼結した成形体に純銅あるいは銀又はリンを含有した
銅合金を溶浸させることを要旨とする前記第１、第２、
第３又は第４の本発明に係る成形弾用合金の製造方法で
ある。
（作用） 先ず本発明の組成の配合割合の限定理由について説明
する。
する。
合金組成は、Ｗが60〜85重量％、又Niを含有する場合
にはNiが2.0重量％以下、残部がCuあるいはCu合金であ
る。
にはNiが2.0重量％以下、残部がCuあるいはCu合金であ
る。
Ｗ含有量が60重量％未満では侵徹長におよぼす効果が
小さく、85重量％を超えるとジェットの伸びが低下し、
ジェットがばらけてやはり侵徹長が低下するからであ
る。
小さく、85重量％を超えるとジェットの伸びが低下し、
ジェットがばらけてやはり侵徹長が低下するからであ
る。
NiはＷ粉末の焼結を促進させ、Cuを溶浸するときの骨
格の強度を確保するため必要により添加するものである
が、2.0重量％を超えて添加しても焼結促進効果が飽和
してしまい、かつCu溶浸時に偏析が生じるため、添加量
は2.0重量％以下とする。なお、Ni含有量が0.05重量％
未満では効果が小さい。
格の強度を確保するため必要により添加するものである
が、2.0重量％を超えて添加しても焼結促進効果が飽和
してしまい、かつCu溶浸時に偏析が生じるため、添加量
は2.0重量％以下とする。なお、Ni含有量が0.05重量％
未満では効果が小さい。
次にCu合金の組成の限定理由について説明する。
AgはCuのＷ粉末骨格へのぬれ性を改善し、かつ、溶融
Cuの粘性を低下させることにより溶浸性を向上させる
が、10重量％を超えるとCu合金の延性が低下し、ジェッ
トの伸びの低下をもたらすからである。なお、0.3重量
％未満では効果が小さいため、0.3重量％以上、10重量
％以下が望ましい。
Cuの粘性を低下させることにより溶浸性を向上させる
が、10重量％を超えるとCu合金の延性が低下し、ジェッ
トの伸びの低下をもたらすからである。なお、0.3重量
％未満では効果が小さいため、0.3重量％以上、10重量
％以下が望ましい。
ＰはAgと同様にぬれ性の改善、粘性の低下により溶浸
性を改善させるが、20重量％を超えるとCu合金の延性が
低下し、ジェットの伸びの低下をもたらすからである。
なお、１重量％未満では効果を小さいため、１重量％以
上、20重量％以下が望ましい。
性を改善させるが、20重量％を超えるとCu合金の延性が
低下し、ジェットの伸びの低下をもたらすからである。
なお、１重量％未満では効果を小さいため、１重量％以
上、20重量％以下が望ましい。
次に製造方法について詳細に述べる。
Ｗ粉末に必要に応じてNi粉末をＶ型ミキサーで混合す
る。Ｗ粉末、Ni粉末の粒度はそれぞれ２〜25μｍ、１〜
10μｍの範囲が好ましい。ここで、粒度とはフィッシャ
ー・サブ・シーブ・サイザーでの測定値を言う。
る。Ｗ粉末、Ni粉末の粒度はそれぞれ２〜25μｍ、１〜
10μｍの範囲が好ましい。ここで、粒度とはフィッシャ
ー・サブ・シーブ・サイザーでの測定値を言う。
Ｗ粉末あるいはＷ−Ni混合粉末にバインダーを添加し
た後、ライナ形状のゴム型に充填し、CIP成形をする。
た後、ライナ形状のゴム型に充填し、CIP成形をする。
ところで、バインダーは粉末冶金に一般に用いられて
いるワックス、セルロース等が適用できる。また、Ｗ−
Cu合金の組成はCIPの成形体のＷ密着によって一義的に
決定されるため、CIPの成形圧力の選定は重要である。
すなわち、Ｗ粉末粒度によっても変化するが、本発明者
の実験ではＷが60〜85重量％の組成を得るための最適CI
P成形圧力は500〜2000kgf/cm2であるが、さらに高圧力
で成形する場合には、Ｗ粉末にあらかじめCuあるいはCu
合金粉末を混合して充填し、成形すれば所定の組成が得
られる。
いるワックス、セルロース等が適用できる。また、Ｗ−
Cu合金の組成はCIPの成形体のＷ密着によって一義的に
決定されるため、CIPの成形圧力の選定は重要である。
すなわち、Ｗ粉末粒度によっても変化するが、本発明者
の実験ではＷが60〜85重量％の組成を得るための最適CI
P成形圧力は500〜2000kgf/cm2であるが、さらに高圧力
で成形する場合には、Ｗ粉末にあらかじめCuあるいはCu
合金粉末を混合して充填し、成形すれば所定の組成が得
られる。
前記した方法で成形した成形体、あるいは成形体を脱
ろうし、焼結した焼結体の上部にCuあるいはCu合金の円
板あるいは粉末を載せ、Cu溶浸を行う。溶浸に使用する
CuあるいはCu合金は鋳鍛造品から加工した円板の他、Cu
あるいはCu合金の粉末を用いる。
ろうし、焼結した焼結体の上部にCuあるいはCu合金の円
板あるいは粉末を載せ、Cu溶浸を行う。溶浸に使用する
CuあるいはCu合金は鋳鍛造品から加工した円板の他、Cu
あるいはCu合金の粉末を用いる。
Cu−AgあるいはCu−ＰのCu合金は合金粉あるいは混合
粉を用いる。この他、合金粉として、Cu−Co、Cu−Co−
Zn、Cu−Fe−Mn−Znなどの粉末冶金用溶浸剤を用いるこ
ともできる。
粉を用いる。この他、合金粉として、Cu−Co、Cu−Co−
Zn、Cu−Fe−Mn−Znなどの粉末冶金用溶浸剤を用いるこ
ともできる。
CuあるいはCu合金粉末は、円板に圧粉成形して供試で
きる他、粉末のままでも用いる。
きる他、粉末のままでも用いる。
溶浸処理は、水素あるいは水素−窒素混合雰囲気中で
1100〜1250℃で10分〜120分間行う。また、溶浸前にハ
ンドリングを容易とするため、必要に応じて焼結する
が、1100〜1250℃で10分〜120分間、真空あるいは水
素、水素−窒素混合雰囲気中で行う。
1100〜1250℃で10分〜120分間行う。また、溶浸前にハ
ンドリングを容易とするため、必要に応じて焼結する
が、1100〜1250℃で10分〜120分間、真空あるいは水
素、水素−窒素混合雰囲気中で行う。
かかる方法によって本発明成形弾用合金が製造でき
る。
る。
（実 施 例） Ｗ粉末あるいはNi粉末をＶ型ミキサーで30分間混合し
た後、あるいはＷ粉末のみにロストワックスを２重量％
加熱して添加した。直径50mmの内径を有するライナ形状
のゴム型に混合粉末を充填した後、500〜4000kgf/cm2の
圧力でCIP成形し、その後、ゴム型から取り出した。そ
して真空焼結炉で脱ろう後、1150℃で２時間焼結した。
そして、焼結体の上に、CuあるいはCu合金を載せて1130
℃で１時間溶浸処理してＷ−Cu、Ｗ−Cu−NiあるいはＷ
−Cu−Ag、Ｗ−Cu−Ｐ等の合金を得た。さらにこの素材
より所定の形状に機械加工した後、炸薬CompBを用いて
侵徹試験を実施した。試験には比較材として無酸素銅の
丸棒から削り出したライナを用いた。
た後、あるいはＷ粉末のみにロストワックスを２重量％
加熱して添加した。直径50mmの内径を有するライナ形状
のゴム型に混合粉末を充填した後、500〜4000kgf/cm2の
圧力でCIP成形し、その後、ゴム型から取り出した。そ
して真空焼結炉で脱ろう後、1150℃で２時間焼結した。
そして、焼結体の上に、CuあるいはCu合金を載せて1130
℃で１時間溶浸処理してＷ−Cu、Ｗ−Cu−NiあるいはＷ
−Cu−Ag、Ｗ−Cu−Ｐ等の合金を得た。さらにこの素材
より所定の形状に機械加工した後、炸薬CompBを用いて
侵徹試験を実施した。試験には比較材として無酸素銅の
丸棒から削り出したライナを用いた。
試験結果を第１表に示すが、本発明合金は従来のCuに
比較して、1.3倍以上の侵徹長を有することが明らかで
ある。
比較して、1.3倍以上の侵徹長を有することが明らかで
ある。
（発明の効果） 以上説明したように、銅の高い伸びとＷの高い密度及
び必要に応じてNiを組み合わせることにより、従来使用
されていたCuより著しく侵徹長にすぐれた成形弾用ライ
ナの提供が可能となった。
び必要に応じてNiを組み合わせることにより、従来使用
されていたCuより著しく侵徹長にすぐれた成形弾用ライ
ナの提供が可能となった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C22C 27/04 101 C22C 1/04 B22F 3/26 F42B 12/80
Claims (5)
- 【請求項１】タングステンを60〜85重量％含有し、残部
が銅あるいは銅合金からなることを特徴とする成形弾用
合金。 - 【請求項２】タングステンを60〜85重量％、ニッケルを
2.0重量％以下含有し、残部が銅あるいは銅合金からな
ることを特徴とする成形弾用合金。 - 【請求項３】請求項１又は２記載の成形弾用合金におい
て、銅合金を銀を10重量％以下含有した銅合金とするこ
とを特徴とする成形弾用合金。 - 【請求項４】請求項１又は２記載の成形弾用合金におい
て、銅合金をリンを20重量％以下含有した銅合金とする
ことを特徴とする成形弾用合金。 - 【請求項５】タングステン粉末、あるいはタングステン
粉末とニッケル粉末の混合粉末を圧縮あるいは焼結した
成形体に純銅あるいは銀又はリンを含有した銅合金を溶
浸させることを特徴とする請求項１、２、３又は４記載
の成形弾用合金の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1232601A JP2828280B2 (ja) | 1989-09-07 | 1989-09-07 | 成形弾用合金及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1232601A JP2828280B2 (ja) | 1989-09-07 | 1989-09-07 | 成形弾用合金及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0397826A JPH0397826A (ja) | 1991-04-23 |
| JP2828280B2 true JP2828280B2 (ja) | 1998-11-25 |
Family
ID=16941916
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1232601A Expired - Lifetime JP2828280B2 (ja) | 1989-09-07 | 1989-09-07 | 成形弾用合金及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2828280B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115821187B (zh) * | 2022-12-20 | 2023-12-26 | 厦门钨业股份有限公司 | 一种钨铜材料及其制备方法与应用 |
-
1989
- 1989-09-07 JP JP1232601A patent/JP2828280B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0397826A (ja) | 1991-04-23 |
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