JPH04131334A

JPH04131334A - 成形弾用合金の製造方法

Info

Publication number: JPH04131334A
Application number: JP2253750A
Authority: JP
Inventors: Masahide Unno; 正英海野
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1990-09-21
Filing date: 1990-09-21
Publication date: 1992-05-06

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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−船釣に使用さ
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。

ところで、この成形弾用ライナに要求される特性は、■
密度か高いこと、■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。

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、粉末冶合法で、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。

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
。

そこで本発明者は、侵徹長にすぐれたＷ−Ｃｕ合金を開
発するため、合金の製造方法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せたのである。

すなわち第１の本発明は、タングステン粉末と銅あるい
は銅合金粉末を、また必要に応じて２．０重量％以下の
ニッケルをタングステンの比率６０〜８５重量％となる
ように混合し、該混合粉末を圧粉成形した後、焼結する
ことを要旨とする成形弾用合金の製造方法である。

また第２の本発明は、前記第１の本発明製造方法におい
て、焼結後更に冷間加工して緻密化することを要旨とす
る成形弾用合金の製造方法である。

また第３の本発明は、前記第１の本発明製造方法におい
て、焼結後更に熱間静水圧プレス加工して緻密化するこ
とを要旨とする成形弾用合金の製造方法である。

（作　　用）本発明においては、Ｗの比率が６０重量％未満ては、液
相焼結時、成形体の形状を維持することか困難となり、
かつ侵徹長におよぼす効果か小さい。

他方、８５重量％を超えると液相焼結によっても密度の
上昇が小さく、緻密化か進行しないため、本発明ではＷ
の比率を６０〜８５重量％に限定する。

本発明ではＣｕ合金粉としてはＣｕ−Ｃｏ、Ｃｕ−Ｎｉ
、Ｃｕ　−Ａｇ等を使用する。

ＮｉはＷ粉末の焼結を促進させ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
促進効果か飽和してしまうため、添加量は２．０重量％
以下とするのが好ましい。

すなわち本発明では、Ｗ粉末とＣｕあるいはＣｕ合金粉
さらに必要に応じてＮｉ粉末をＶ型ミキサーボールミル
、アトライター等で混合する。混合が不十分であると、
液相焼結による緻密化が進行しないので、たとえば、ボ
ールミルの場合、２０〜１００時間の混合が好ましい。

Ｗ粉末の粒度は、フィッシャー・サブ・シーブ・サイザ
ーで測定した値で２〜２５μｍが適している。またＣｕ
およびＣｕ合金粉は４３μｍ以下が好ましい。

Ｗ−Ｃｕ混合粉末にパラフィン・ステアリン酸亜鉛など
の潤滑剤を０．５〜２．０％添加した後、ライナ形状の
ゴム型に充填し、冷間静水圧プレス（ＣＩＰ）を用いて
圧粉成形する。この時のＣＩＰ成形圧力は１０００〜４
０００ｋｇｆ／ｃａｒの範囲である。

前記した方法で成形した成形体を脱ろう・焼結する。焼
結による緻密化を促進させるため、焼結温度はＣｕある
いはＣｕ合金の融点を超えた温度、すなわち１２００〜
１３００°Ｃの範囲が好ましい。焼結時間は１〜２時間
であり、雰囲気はＨ３雰囲気か適している。真空焼結の
場合には、Ｃｕが蒸発損失するので好ましくない。

焼結した成形体の密度は真密度の９５．０〜９９．５％
となる。９９．０％以上の成形体は、焼結のままで成形
弾用合金として供することができるが、密度か９９．０
％未満の場合には、ジェットのばらけを生じるため、侵
徹長におよぼす効果か小さい。そこで密度が９９．０％
未満の成形体については、後加工を施して、成形体の緻
密化を図る。

後加工としては、■冷間加工（圧縮）、■熱間静水圧加
工（ＨＩ　Ｐ）か適している。冷間圧縮は、成形体を金
型に挿入し、パンチで圧縮する。この際の圧下率は２〜
５％の範囲で行う。そして、冷間圧縮後、成形体の歪取
焼鈍を２５０〜５００°Ｃの温度で行う。

一方、ＨＩＰ処理条件は５００〜２０００ｋｇｆ／−の
圧力で、９５０〜１０５０℃の温度範囲か適している。

冷間圧縮あるいはＨＩＰ処理後の成形体の密度は９９．
０％以上となり、侵徹長の大きい合金が得られる。

（実　施　例）そのｌ）粒度３μｍのＷ粉末に粒度４３μｍ以下のＣｕ粉末をＷ
の比率が６０．７５．８５重量％となるように添加し、
ボールミルで７０時間混合した。そして、Ｗ−Ｃｕ混合
粉末にパラフィンを１．０％添加した後、ライナ形状の
内径φ５０ｍｍのゴム型に充填し、ＣＩＰ圧力３０００
ｋｇ　ｆ／ａＡの成形圧力で圧粉成形した。そして、こ
の成形体を１３００　’Ｃで２時間、Ｈ２雰囲気で焼結
した。得られた成形体の密度はそれぞれ９９．４．９９
．３．９９．０％であった。

得られた素材を所定の形状に機械加工した後、炸薬Ｃａ
ｍｐ　Ｂ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、本発明方法により製造した
合金は従来のＣｕと比較して、１．２倍以上の侵徹長を
育することが明らかである。

その２）粒度２０μｍのＷ粉末に粒度４３μｍ以下のＣｕ粉末を
Ｗの比率が７５％となるように添加し、ボールミルで７
０時間混合した。そして、このＷ−Ｃｕ混合粉末にパラ
フィンを１．０％添加した後、ライナ形状の内径φ５０
ｍｍのゴム型に充填し、ＣＩＰ圧力４０００ｋｇｆ／ｃ
ｎｆの成形圧力で圧粉成形した。この成形体を１３００
″Ｃで２時間、Ｈ２雰囲気中で焼結した結果、密度は９
７，０％であった。

得られた成形体を金型に挿入し、圧下率５％で冷間圧縮
したところ、成形体の密度は９９゜５％であった。そし
て、冷間圧縮後、成形体は５００℃で１時間真空中て歪
取焼鈍を行った。

得られた素材を所定形状に機械加工した後、炸薬Ｃｏｍ
ｐＢを用いて侵徹試験を実施した。比較材として無酸素
銅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、本発明方法により製造した
合金は従来のＣｕと比較して１．４倍以上の侵徹長を有
することが明らかである。

その３）実施例２と同様にして得られた密度９７．０％の成形体
を１２００ｋｇｆ／ｃａｒの圧力で１０００℃で１時間
、ＨＩＰ処理を実施した。ＨＩＰ後の密度は９９．９％
であった。

得られた素材を所定形状に機械加工した後、炸薬Ｃｏｍ
ｐ　Ｂを用いて侵徹試験を実施した。比較材として無酸
素鋼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、本発明方法により製造した
合金は従来のＣｕと比較して１．４倍以上の侵徹長を有
することか明らかである。

第　　１　　表成形弾用合金を製造することができる。

（発明の効果）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）タングステン粉末と銅あるいは銅合金粉末を、ま
た必要に応じて２．０重量％以下のニッケルをタングス
テンの比率が６０〜８５重量％となるように混合し、該
混合粉末を圧粉成形した後、焼結することを特徴とする
成形弾用合金の製造方法。
（２）請求項１記載の製造方法において、焼結後更に冷
間加工して緻密化することを特徴とする成形弾用合金の
製造方法。
（３）請求項１記載の製造方法において、焼結後更に熱
間静水圧プレス加工して緻密化することを特徴とする成
形弾用合金の製造方法。