JPH0788542B2 - Ｗ焼結合金の製造方法 - Google Patents
Ｗ焼結合金の製造方法Info
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- JPH0788542B2 JPH0788542B2 JP3132119A JP13211991A JPH0788542B2 JP H0788542 B2 JPH0788542 B2 JP H0788542B2 JP 3132119 A JP3132119 A JP 3132119A JP 13211991 A JP13211991 A JP 13211991A JP H0788542 B2 JPH0788542 B2 JP H0788542B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、成分比の異なる部分を
有するＷ焼結合金の製造方法に関するものである。
有するＷ焼結合金の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及びその課題】弾心材には高い貫徹性能が
求められ、従つて高比重が求められている。このため、
従来、タングステンを主成分とし、残部にニツケル及び
鉄のバインダーを含む混合粉末を材料とするＷ焼結合金
にて弾心材が製作されている（例えば特公昭６３−３０
３９１号）。しかして、従来の弾心材は、高比重を実現
するためにバインダーを少なくしている結果、延性、靭
性及び強度が共に若干犠牲にされている。
求められ、従つて高比重が求められている。このため、
従来、タングステンを主成分とし、残部にニツケル及び
鉄のバインダーを含む混合粉末を材料とするＷ焼結合金
にて弾心材が製作されている（例えば特公昭６３−３０
３９１号）。しかして、従来の弾心材は、高比重を実現
するためにバインダーを少なくしている結果、延性、靭
性及び強度が共に若干犠牲にされている。
【０００３】近時、Ｗ焼結合金製の弾心材に機械加工を
施した状態で、高度の延性、靭性及び強度を求める傾向
にある。例えば、戦車砲用の弾心材の外周には、低比重
かつ高強度（例えばチタン又はアルミニウム製）のサボ
ーをねじ結合によつて付属させ、砲内圧をサボーに強く
作用させて撃ち出し、砲内から撃ち出された後にサボー
を分離させ、弾心材に高初速度を与えている。このサボ
ーを弾心材の周囲にねじ結合させた場合、この弾心材の
ねじ結合個所に高度の延性、靭性及び強度が求められ
る。
施した状態で、高度の延性、靭性及び強度を求める傾向
にある。例えば、戦車砲用の弾心材の外周には、低比重
かつ高強度（例えばチタン又はアルミニウム製）のサボ
ーをねじ結合によつて付属させ、砲内圧をサボーに強く
作用させて撃ち出し、砲内から撃ち出された後にサボー
を分離させ、弾心材に高初速度を与えている。このサボ
ーを弾心材の周囲にねじ結合させた場合、この弾心材の
ねじ結合個所に高度の延性、靭性及び強度が求められ
る。
【０００４】このため、Ｗ焼結合金製の弾心材の周囲に
延性、靭性及び強度を適度に有するマルエージ鋼製のサ
ヤを被せ、このサヤの上にサボーをねじ結合によつて付
属させることが提案されているが、マルエージ鋼の比重
は７．８５程度でＷ焼結合金よりも小さく、貫徹性能が
低下する。このようなことから、成分比のみを異ならせ
て、高比重と機械加工性とを両立させたＷ焼結合金の製
造方法の出現が望まれていた。
延性、靭性及び強度を適度に有するマルエージ鋼製のサ
ヤを被せ、このサヤの上にサボーをねじ結合によつて付
属させることが提案されているが、マルエージ鋼の比重
は７．８５程度でＷ焼結合金よりも小さく、貫徹性能が
低下する。このようなことから、成分比のみを異ならせ
て、高比重と機械加工性とを両立させたＷ焼結合金の製
造方法の出現が望まれていた。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような従
来の技術的課題に鑑みてなされたものであり、その請求
項１に記載の発明の構成は、タングステンを主成分と
し、残部にニツケル及び鉄を含む混合粉末を材料とし、
少なくとも中心軸線方向の一部の径方向でのタングステ
ンの成分比が変化する加工品を焼結によつて得るＷ焼結
合金の製造方法であつて、前記成分の第１混合粉末を圧
縮成形したものを焼結して中間焼結体を形成し、この中
間焼結体を機削りして所定形状の芯部材となし、更に、
前記第１混合粉末とは異なる成分比でタングステン含量
が少ない第２混合粉末を芯部材の周囲に配置して再度圧
縮成形したものを焼結して棒状体を形成し、この棒状体
を機削りして所定形状の加工品となすＷ焼結合金の製造
方法である。
来の技術的課題に鑑みてなされたものであり、その請求
項１に記載の発明の構成は、タングステンを主成分と
し、残部にニツケル及び鉄を含む混合粉末を材料とし、
少なくとも中心軸線方向の一部の径方向でのタングステ
ンの成分比が変化する加工品を焼結によつて得るＷ焼結
合金の製造方法であつて、前記成分の第１混合粉末を圧
縮成形したものを焼結して中間焼結体を形成し、この中
間焼結体を機削りして所定形状の芯部材となし、更に、
前記第１混合粉末とは異なる成分比でタングステン含量
が少ない第２混合粉末を芯部材の周囲に配置して再度圧
縮成形したものを焼結して棒状体を形成し、この棒状体
を機削りして所定形状の加工品となすＷ焼結合金の製造
方法である。
【０００６】
【作用】このようなＷ焼結合金の製造方法によれば、タ
ングステンを主成分とし、残部にニツケル及び鉄を含む
混合粉末を材料とし、少なくとも中心軸線方向の一部の
径方向でのタングステンの成分比が変化する加工品が焼
結によつて得られる。すなわち、混合粉末の混合工程、
圧縮工程、焼結工程及び機削り工程を順次に行つて製造
した芯部材の周囲に第２混合粉末を配置して、再度圧縮
工程、焼結工程及び機削り工程を行つて棒状体が製造さ
れる。このような加工品は、低比重のバインダー量が比
較的多い混合粉末とバインダー量が比較的少ない混合粉
末とを材料とする焼結体にて構成されているで、タング
ステンを多く含んで比重が高い部分と、タングステンを
少なく含んで比重が若干低下するが適度の延性及び靭性
が確保される部分とが存在し、少なくとも中心軸線方向
の一部の径方向でのタングステンの成分比が変化してい
る。しかして、全体として比較的高比重の加工品が得ら
れると共に、比重が若干低下している部分にねじ部等の
機械加工を施した状態で、所要の延性、靭性及び強度が
確保される。
ングステンを主成分とし、残部にニツケル及び鉄を含む
混合粉末を材料とし、少なくとも中心軸線方向の一部の
径方向でのタングステンの成分比が変化する加工品が焼
結によつて得られる。すなわち、混合粉末の混合工程、
圧縮工程、焼結工程及び機削り工程を順次に行つて製造
した芯部材の周囲に第２混合粉末を配置して、再度圧縮
工程、焼結工程及び機削り工程を行つて棒状体が製造さ
れる。このような加工品は、低比重のバインダー量が比
較的多い混合粉末とバインダー量が比較的少ない混合粉
末とを材料とする焼結体にて構成されているで、タング
ステンを多く含んで比重が高い部分と、タングステンを
少なく含んで比重が若干低下するが適度の延性及び靭性
が確保される部分とが存在し、少なくとも中心軸線方向
の一部の径方向でのタングステンの成分比が変化してい
る。しかして、全体として比較的高比重の加工品が得ら
れると共に、比重が若干低下している部分にねじ部等の
機械加工を施した状態で、所要の延性、靭性及び強度が
確保される。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１〜図６は、本発明を弾心材に適用した
１実施例を示す。先ず、タングステンを比較的多量（例
えば９７重量％）に含む第１混合粉末１を材料として、
所定形状の芯部材２を製造する工程について説明する。
第１混合粉末１は、タングステンを主成分とし、残部
（３重量％）にニツケル及び鉄のバインダーを含む粉末
である。この第１混合粉末１を混合して図２に示す円筒
形のゴム袋１０に適量入れ（混合・充填工程Ａ）、ＣＩ
Ｐ（静水圧）にて圧縮して圧粉体を形成する（ＣＩＰ工
程Ｂ）。
て説明する。図１〜図６は、本発明を弾心材に適用した
１実施例を示す。先ず、タングステンを比較的多量（例
えば９７重量％）に含む第１混合粉末１を材料として、
所定形状の芯部材２を製造する工程について説明する。
第１混合粉末１は、タングステンを主成分とし、残部
（３重量％）にニツケル及び鉄のバインダーを含む粉末
である。この第１混合粉末１を混合して図２に示す円筒
形のゴム袋１０に適量入れ（混合・充填工程Ａ）、ＣＩ
Ｐ（静水圧）にて圧縮して圧粉体を形成する（ＣＩＰ工
程Ｂ）。
【０００８】その後、圧粉体を焼結する（焼結工程
Ｃ）。この場合の焼結条件は、バインダー量が比較的少
ないので、１４８０〜１５２０℃の高めの温度とする。
かくして、図３に示す円筒状の中間焼結体３が形成され
る。次いで、この中間焼結体３を機削りし、先端をカツ
トした円錐形部分２ａと、円錐形部分２ａの大径端に接
続する短筒部分２ｂとを有する芯部材２を形成する（機
削り工程Ｄ）。このように中間焼結体３を機削りする理
由は、円筒形以外の復雑形状のものをＣＩＰ成形するこ
とが困難であることに加え、焼結は、バインダーが液相
となる温度にてなされ、焼結中の変形が大きいので所定
形状の焼結体を正確に得ることが実質的に不可能である
ところにある。但し、機削り部分が少なくなる形状の中
間焼結体３を形成することは可能である。
Ｃ）。この場合の焼結条件は、バインダー量が比較的少
ないので、１４８０〜１５２０℃の高めの温度とする。
かくして、図３に示す円筒状の中間焼結体３が形成され
る。次いで、この中間焼結体３を機削りし、先端をカツ
トした円錐形部分２ａと、円錐形部分２ａの大径端に接
続する短筒部分２ｂとを有する芯部材２を形成する（機
削り工程Ｄ）。このように中間焼結体３を機削りする理
由は、円筒形以外の復雑形状のものをＣＩＰ成形するこ
とが困難であることに加え、焼結は、バインダーが液相
となる温度にてなされ、焼結中の変形が大きいので所定
形状の焼結体を正確に得ることが実質的に不可能である
ところにある。但し、機削り部分が少なくなる形状の中
間焼結体３を形成することは可能である。
【０００９】次に、混合工程Ｅにて第１混合粉末１とは
タングステンの成分比が異なる第２混合粉末５を予め混
合する。つまり、第２混合粉末５は、タングステンを第
１混合粉末１よりも比較的小量（例えば９３重量％）含
む混合粉末であり、第１混合粉末１と同様にタングステ
ンを主成分とし、残部（７重量％）にニツケル及び鉄の
バインダーを含む。そして、図４に示すように所定形状
の芯部材２をゴム袋１１に入れ、円錐形部分２ａの周囲
に第２混合粉末５を充填する（組合・充填工程Ｆ）。そ
して、再度ＣＩＰ成形する（ＣＩＰ工程Ｇ）。ＣＩＰ成
形すれば、芯部材２と圧粉体になつた第２混合粉末５と
が一体化するので、これを再度焼結する（焼結工程
Ｈ）。この場合の焼結条件は、バインダー量が比較的多
いので、１４６０〜１４８０℃の低めの温度にて行う。
このように、バインダー量が比較的多い（７重量％）第
２混合粉末５を、バインダー量が比較的少ない（３重量
％）第１混合粉末１を焼結してなる芯部材２の周囲に配
置することは、第２混合粉末５の焼結に際して焼結温度
を低めに設定して内部の芯部材２に変形等の悪影響が生
ずることを最低限に抑制できるので好都合である。
タングステンの成分比が異なる第２混合粉末５を予め混
合する。つまり、第２混合粉末５は、タングステンを第
１混合粉末１よりも比較的小量（例えば９３重量％）含
む混合粉末であり、第１混合粉末１と同様にタングステ
ンを主成分とし、残部（７重量％）にニツケル及び鉄の
バインダーを含む。そして、図４に示すように所定形状
の芯部材２をゴム袋１１に入れ、円錐形部分２ａの周囲
に第２混合粉末５を充填する（組合・充填工程Ｆ）。そ
して、再度ＣＩＰ成形する（ＣＩＰ工程Ｇ）。ＣＩＰ成
形すれば、芯部材２と圧粉体になつた第２混合粉末５と
が一体化するので、これを再度焼結する（焼結工程
Ｈ）。この場合の焼結条件は、バインダー量が比較的多
いので、１４６０〜１４８０℃の低めの温度にて行う。
このように、バインダー量が比較的多い（７重量％）第
２混合粉末５を、バインダー量が比較的少ない（３重量
％）第１混合粉末１を焼結してなる芯部材２の周囲に配
置することは、第２混合粉末５の焼結に際して焼結温度
を低めに設定して内部の芯部材２に変形等の悪影響が生
ずることを最低限に抑制できるので好都合である。
【００１０】かくして、図５，図６に示す焼結による棒
状体６が形成され、少なくとも中心軸線方向の一部の径
方向でのタングステンの成分比が変化している。この棒
状体６は旋盤によつて機削りし、加工品である例えば戦
車砲の弾芯材に加工する（機削り工程Ｉ）。このように
して製造された弾芯材によれば、低比重のバインダー量
が比較的多い（７重量％）第２混合粉末５を、バインダ
ー量が比較的少ない（３重量％）第１混合粉末１の周囲
に配置した焼結体を構成しているで、内部の比重が高
く、外部は比重が若干低下するが適度の延性及び靭性が
確保され、ねじ部等の機械加工を施した状態で、所要の
延性、靭性及び強度が得られる。なお、タングステンを
９７重量％含む上記焼結体３の比重は、１８．４程度で
あり、タングステンを９３重量％含む上記第２混合粉末
５の焼結体の比重は、１７．６程度である。加えて、こ
の弾芯材は、製造過程で機削り工程Ｄ及びＩを経ている
ので、重心点が正確で高品質である。
状体６が形成され、少なくとも中心軸線方向の一部の径
方向でのタングステンの成分比が変化している。この棒
状体６は旋盤によつて機削りし、加工品である例えば戦
車砲の弾芯材に加工する（機削り工程Ｉ）。このように
して製造された弾芯材によれば、低比重のバインダー量
が比較的多い（７重量％）第２混合粉末５を、バインダ
ー量が比較的少ない（３重量％）第１混合粉末１の周囲
に配置した焼結体を構成しているで、内部の比重が高
く、外部は比重が若干低下するが適度の延性及び靭性が
確保され、ねじ部等の機械加工を施した状態で、所要の
延性、靭性及び強度が得られる。なお、タングステンを
９７重量％含む上記焼結体３の比重は、１８．４程度で
あり、タングステンを９３重量％含む上記第２混合粉末
５の焼結体の比重は、１７．６程度である。加えて、こ
の弾芯材は、製造過程で機削り工程Ｄ及びＩを経ている
ので、重心点が正確で高品質である。
【００１１】以上の説明では、タングステンの成分比が
中心軸線方向の一部の径方向で変化するのみならず、中
心軸線方向でも変化しているが、図７に示すようにタン
グステンの成分比が径方向でのみ変化するように第１混
合粉末１及び第２混合粉末５を配した棒状体６の製造に
適用できることは勿論である。
中心軸線方向の一部の径方向で変化するのみならず、中
心軸線方向でも変化しているが、図７に示すようにタン
グステンの成分比が径方向でのみ変化するように第１混
合粉末１及び第２混合粉末５を配した棒状体６の製造に
適用できることは勿論である。
【００１２】また、ＣＩＰ成形用のゴム袋に２種類の混
合粉末つまり第１混合粉末１及び第２混合粉末５をそれ
ぞれが所定形状をなすように入れ、ＣＩＰ成形後に一体
に焼結して類似する成分比の棒状体を製造することも可
能である。しかしながら、このようにして得られる棒状
体は、第１混合粉末１及び第２混合粉末５が境界部分で
不均一に混合するので所定形状及び重心位置を維持する
ことが困難であると共に、第１混合粉末１と第２混合粉
末５との適性焼結温度が相違するため、高度の延性、靭
性及び強度を得ることが困難である。
合粉末つまり第１混合粉末１及び第２混合粉末５をそれ
ぞれが所定形状をなすように入れ、ＣＩＰ成形後に一体
に焼結して類似する成分比の棒状体を製造することも可
能である。しかしながら、このようにして得られる棒状
体は、第１混合粉末１及び第２混合粉末５が境界部分で
不均一に混合するので所定形状及び重心位置を維持する
ことが困難であると共に、第１混合粉末１と第２混合粉
末５との適性焼結温度が相違するため、高度の延性、靭
性及び強度を得ることが困難である。
【００１３】
【発明の効果】以上の説明によつて理解されるように、
本発明に係るＷ焼結合金の製造方法によれば、成分比を
異ならせて、高比重と機械加工性とを両立させたＷ焼結
合金製の加工品が得られる。すなわち、全体がＷ焼結合
金にて構成されているので、高比重であり、このＷ焼結
合金のタングステンの含有量が少ない部分にねじ部等の
機械加工を施すことにより、所要の延性、靭性及び強度
が得られる。加えて、この加工品は、製造過程で機削り
工程を経ているので、重心点が正確である。更に、タン
グステン含量が多い第１混合粉末を焼結してなる芯部材
の周囲に、タングステン含量が少ない第２混合粉末を配
置して再度の焼結を行うので、この再度の焼結に際して
焼結温度を低めに設定して内部の芯部材に変形等の悪影
響が生ずることを最低限に抑制でき、高品質の加工品が
得られる。
本発明に係るＷ焼結合金の製造方法によれば、成分比を
異ならせて、高比重と機械加工性とを両立させたＷ焼結
合金製の加工品が得られる。すなわち、全体がＷ焼結合
金にて構成されているので、高比重であり、このＷ焼結
合金のタングステンの含有量が少ない部分にねじ部等の
機械加工を施すことにより、所要の延性、靭性及び強度
が得られる。加えて、この加工品は、製造過程で機削り
工程を経ているので、重心点が正確である。更に、タン
グステン含量が多い第１混合粉末を焼結してなる芯部材
の周囲に、タングステン含量が少ない第２混合粉末を配
置して再度の焼結を行うので、この再度の焼結に際して
焼結温度を低めに設定して内部の芯部材に変形等の悪影
響が生ずることを最低限に抑制でき、高品質の加工品が
得られる。
【図１】 本発明の１実施例に係る製造工程を示す図。
【図２】 同じくＣＩＰ工程を示す断面図。
【図３】 同じく中間焼結体を示す図。
【図４】 同じくＣＩＰ工程を示す断面図。
【図５】 同じく棒状体を示す図。
【図６】 図５のＶＩ−ＶＩ線断面図。
【図７】 他の構造例に係る棒状体を示す図。
１：第１混合粉末、２：芯部材、２ａ：円錐形部分、２
ｂ：短筒部分、３：中間焼結体、５：第２混合粉末、
６：棒状体、１０，１１：ゴム袋、Ａ：混合・充填工
程、Ｂ：ＣＩＰ工程（圧縮工程）、Ｃ：焼結工程、Ｄ：
機削り工程、Ｅ：混合工程、Ｆ：組合・充填工程、Ｇ：
ＣＩＰ工程（圧縮工程）、Ｈ：焼結工程、Ｉ：機削り工
程。
ｂ：短筒部分、３：中間焼結体、５：第２混合粉末、
６：棒状体、１０，１１：ゴム袋、Ａ：混合・充填工
程、Ｂ：ＣＩＰ工程（圧縮工程）、Ｃ：焼結工程、Ｄ：
機削り工程、Ｅ：混合工程、Ｆ：組合・充填工程、Ｇ：
ＣＩＰ工程（圧縮工程）、Ｈ：焼結工程、Ｉ：機削り工
程。
Claims (1)
- 【請求項１】 タングステンを主成分とし、残部にニツ
ケル及び鉄を含む混合粉末を材料とし、少なくとも中心
軸線方向の一部の径方向でのタングステンの成分比が変
化する加工品を焼結によつて得るＷ焼結合金の製造方法
であつて、前記成分の第１混合粉末を圧縮成形したもの
を焼結して中間焼結体を形成し、この中間焼結体を機削
りして所定形状の芯部材となし、更に、前記第１混合粉
末とは異なる成分比でタングステン含量が少ない第２混
合粉末を芯部材の周囲に配置して再度圧縮成形したもの
を焼結して棒状体を形成し、この棒状体を機削りして所
定形状の加工品となすことを特徴とするＷ焼結合金の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3132119A JPH0788542B2 (ja) | 1991-05-09 | 1991-05-09 | Ｗ焼結合金の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3132119A JPH0788542B2 (ja) | 1991-05-09 | 1991-05-09 | Ｗ焼結合金の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04333534A JPH04333534A (ja) | 1992-11-20 |
| JPH0788542B2 true JPH0788542B2 (ja) | 1995-09-27 |
Family
ID=15073859
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3132119A Expired - Lifetime JPH0788542B2 (ja) | 1991-05-09 | 1991-05-09 | Ｗ焼結合金の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0788542B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4585928B2 (ja) * | 2005-06-27 | 2010-11-24 | 靖 渡辺 | 金属固着体処理方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4884007A (ja) * | 1972-02-12 | 1973-11-08 | ||
| JP2531624B2 (ja) * | 1986-02-24 | 1996-09-04 | 三菱マテリアル株式会社 | 高靱性と高強度を有する有芯ｗ合金焼結体の製造法 |
| JPH0436410A (ja) * | 1990-05-31 | 1992-02-06 | Nippon Yakin Kogyo Co Ltd | 複合焼結タングステン合金 |
-
1991
- 1991-05-09 JP JP3132119A patent/JPH0788542B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04333534A (ja) | 1992-11-20 |
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