SE470204B - Ways of making a high density alloy and high ductility - Google Patents
Ways of making a high density alloy and high ductilityInfo
- Publication number
- SE470204B SE470204B SE9101500A SE9101500A SE470204B SE 470204 B SE470204 B SE 470204B SE 9101500 A SE9101500 A SE 9101500A SE 9101500 A SE9101500 A SE 9101500A SE 470204 B SE470204 B SE 470204B
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- alloy
- compaction
- produced
- parts
- powder
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/04—Making non-ferrous alloys by powder metallurgy
- C22C1/0433—Nickel- or cobalt-based alloys
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/04—Making non-ferrous alloys by powder metallurgy
- C22C1/045—Alloys based on refractory metals
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F42—AMMUNITION; BLASTING
- F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
- F42B1/00—Explosive charges characterised by form or shape but not dependent on shape of container
- F42B1/02—Shaped or hollow charges
- F42B1/032—Shaped or hollow charges characterised by the material of the liner
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
Description
204 10 15 20 25 30 Tungmetall-komposit har dock visat sig mindre lämplig som RSV-material på grund av otillräcklig seghet vid snabba deformationsförlopp. Intresse har därför under senare tid fokuserats på den sega bindefaslegeringen. Denna legering kan ej tillverkas smältmetallergiskt pâ grund av dess höga segringsbenägenhet och åtföljande sprödhet. Därför har föreslagits en til verkning baserad på pulver- metallergiska metoder, främst sintring eller HIP:ning av en finkornig blandning av de rena metallpulvren. Även gasatomiserat pulver har antytts som ett möjligt _ utgångspulver. I alla utförda försök har man inriktat sig på legerings- sammansättningar med kompositer med N-halter mellan 15 och 30% samt Ni- och Fe-halter i proportionen 7:3 eftersom detta Ni/Fe-förhållande visat sig optimalt för tungmetall ur seghetssynpunkt. Dessutom har i vissa fall Co ingått, medan element såsom Si, Mn med flera ansetts vara ett "gift". Några speciellt goda RSV-verkansresultatet har dock ej rapporterats för dessa legeringar sannolikt som följd av att legeringarna ej varit hundraprocentigt enfasiga, tillräckligt rena, haft tillräckligt låg syrehalt (= låg ytsyrehalt hos pulvret) m m. Dessa legeringar har framställts medelst sintringsförfarande. .limzfiflflinsem Uppfinningen går ut på en lösning av ovan anförda och andra sammanhängande problem. Uppfinningen avser ett förfaringssätt enligt första stycket, och den kännetecknas därav, att en legering, innehåliande 1--70 vikt procent H och/eller Ta, 0-25 viktsprocentprocent Fe, 0-1 viktsprocent Si och 0-2 viktsprocent Mn framställs såsom ett gasatomiserat pulver av rena smältesammansättningar av lege- ringar. Lämpligen bör detta ske i sådana anläggningar, som ger fin pulverkornstor- lek. För att uppnå önskade egenskaper för strålbil ande RSV (= hög densitet, hög duktilitet) skall den använda 25 legeringen lämpligen vara enfasig. Legerings- pulvret skall lämpligen framställas medelst en metod, som ger låg syrehalt, exem- pelvis gasatomisering. Man kan exempelvis använda en legering med 25-40 viktspro- cent N, max 10 viktsprocent Fe, ca 0,1 viktsprocent Si (eller liknande desoxida- tionselement) och resten Ni samt ett utgångspulver med hög renhet och låg ytsyre- halt. För projektilbildande RSV 30 kan eventuellt även flerfasiga legeringar kom- ma ifråga, dvs legeringar med 40-70 viktsprocent W. Vid de använda legeringarna används ej W och/eller Ta som kompositmaterial, och dessa legeringar är i utgångs- läget rena smältsammansättningar. Legeringen skall lämpligen innehålla 50-70 viktsprocent Ni, lämpligen 55-65%. 10 15 20 25 30 470 204 Eeëaljsflsßßà1u4uxUïëa:s¥ï1f9@ämrä1 Den vid förfarandet enligt uppfinningen använda legeringen skall alltså inne- hålla 15-70% N, 0-25% Fe, 0-1% Si, 0-2% Mn + sedvanliga föroreningar. Företrädes- vis skall i legeringen ingå 25-40% W, max 10% Fe och resten Ni. (% i Vikts- procent.) Som utföringsexempel pâ legeringar vid förfarings,ättet enligt uppfinningen kan anges. However, heavy metal composites have proved less suitable as RSV materials due to insufficient toughness during rapid deformation processes. Interest has therefore recently been focused on the tough binder phase alloy. This alloy can not be made molten metallergically due to its high tendency to win and the accompanying brittleness. Therefore, a production based on powder metallergic methods has been proposed, mainly sintering or HIP: of a fine-grained mixture of the pure metal powders. Gas atomized powder has also been suggested as a possible starting powder. All experiments have focused on alloy compositions with composites with N contents between 15 and 30% and Ni and Fe contents in the ratio 7: 3, as this Ni / Fe ratio has been shown to be optimal for heavy metals from a toughness point of view. In addition, in some cases Co has been included, while elements such as Si, Mn and others have been considered a "poison". However, no particularly good RSV effect results have been reported for these alloys, probably due to the fact that the alloys have not been 100% single-phase, sufficiently pure, had a sufficiently low oxygen content (= low surface oxygen content of the powder), etc. These alloys have been prepared by sintering. The invention relates to a solution to the above and other related problems. The invention relates to a process according to the first paragraph, and it is characterized in that an alloy containing 1--70% by weight of H and / or Ta, 0-25% by weight of Fe, 0-1% by weight of Si and 0-2% by weight of Mn is prepared as a gas atomized powder of pure melt alloys. This should preferably be done in such plants, which give a fine powder grain size. In order to achieve the desired properties for beam-forming RSV (= high density, high ductility), the alloy used should suitably be single-phase. The alloy powder should suitably be prepared by a method which gives a low oxygen content, for example gas atomization. You can, for example, use an alloy with 25-40% by weight N, max 10% by weight Fe, about 0.1% by weight Si (or similar deoxidizing elements) and the rest Ni and a starting powder with high purity and low surface oxygen content. For projectile-forming RSV 30, multi-phase alloys may also be considered, ie alloys with 40-70% by weight of W. The alloys used do not use W and / or Ta as composite material, and these alloys are basically pure melt compositions. The alloy should suitably contain 50-70% by weight of Ni, preferably 55-65%. The alloy used in the process according to the invention must therefore contain 15-70% N, 0-25% Fe, 0-1% Si, 0-2% Mn + customary pollutants. Preferably the alloy should include 25-40% W, max 10% Fe and the rest Ni. (% in% by weight.) As an exemplary embodiment of alloys in process, the type according to the invention can be stated.
Legering 1: 0,01% C, 0,05% Si, 0,05% Mn, 57% Ni, 22% Fe och 21% N; Legering 2: 0,03% C, 0,14% Si, 0,23% Mn, 62% Ni, 9% Fe och 29% N; Legering 3: 0,02% C, 0,12% Si, 0,16% Mn, 65% Ni, och 35% W.Alloy 1: 0.01% C, 0.05% Si, 0.05% Mn, 57% Ni, 22% Fe and 21% N; Alloy 2: 0.03% C, 0.14% Si, 0.23% Mn, 62% Ni, 9% Fe and 29% N; Alloy 3: 0.02% C, 0.12% Si, 0.16% Mn, 65% Ni, and 35% W.
Egenskaperna för dessa legeringar kan klassificeras så: Sträckgräns Förlängning Densite" Mpa % g/cm Legering 1 260 54 10,4 Legering 2 290 46 11,5 Legering 3 320 48 12,3 Finkornigt pulver av legeringen enligt uppfinningen har framställts såsom pulver medelst gasatomisering, och lämpligen i sådana anläggningar, som ger fin pulverkornstorlek och låg ytsyrehalt. Lämpligen ifylls pulvret i cylind riska plåtkapslar och utsätts för hetisostatisk kompaktering (HIP). Prov- stavsmaterial har framställts genom HIP av dylika cylindriska plåtkapslar, fyllda med pulver. Före provstavstillverkningen har de kompakterade ämnena siäckgiaagats från 12oo°c och 12so°c.The properties of these alloys can be classified as follows: Tensile strength Elongation Densite "Mpa% g / cm Alloy 1 260 54 10.4 Alloy 2 290 46 11.5 Alloy 3 320 48 12.3 Fine-grained powder of the alloy according to the invention has been prepared as a powder by gas atomization. , and preferably in such plants, which give fine powder grain size and low surface oxygen content. the compacted substances were filtered from 120 ° C and 120 ° C.
Uppfinningen innefattar således framställningssätt, som ger föremål med bättre egenskaper än de tidigare kända, kopparbaserade m m.The invention thus comprises methods of production which give objects with better properties than the previously known, copper-based etc.
Vid förfaringssättet kan exemplifieras enligt följande: Pulvermetallurgisk tillverkning, utgående från högrent, gasatomiserat pulver med låg ytsyrehalt och liten pulverkornstorlek.The procedure can be exemplified as follows: Powder metallurgical production, based on high-purity, gas-atomized powder with a low surface oxygen content and a small powder grain size.
Gasatomisering i pulveranläggningar, som ger pulver av ovannämnt slag.Gas atomization in powder plants, which gives powders of the above kind.
Kompaktering av pulvret genom kallkompaktering, sintring eller trycksintring (HIP, sinter-HIP etc) till halvfabrikat för vidare kall- eller varmbearbet- ning, till nästan färdig form med viss efterföljande bearbetning, eller till 476 âßå 10 15 20 25 helt färdig form utan efterföljande bearbetning. Förfaringsrätten enligt uppfinningen (se ovan) innebär stora prestanda- och kostnadsförêelar, jämfört med konventionella processer.Compaction of the powder by cold compaction, sintering or pressure sintering (HIP, sintering-HIP, etc.) to semi-finished products for further cold or hot processing, to almost finished form with some subsequent processing, or to 476 âßå 10 15 20 25 completely finished form without subsequent processing. The right of procedure according to the invention (see above) entails large performance and cost differences, compared with conventional processes.
Experiment med legeringar och sätt enligt uppfinningen har visat följande: Högsta möjliga densitet hos enfasiga Ni-Fe-N-legeringar (dvs utan förekomst av fritt W i strukturen), uppnås i Fe-fria eller nära Fe-fria Ni-baslege ringar. Efter släckglödgning från 1200°C kan en Fe-fri legering innehålla ca 40% W i fast lösning. Densiteten för en sådan legering blir ca 13 g/cm.Experiments with alloys and methods according to the invention have shown the following: The highest possible density of single-phase Ni-Fe-N alloys (ie without the presence of free W in the structure), is achieved in Fe-free or near Fe-free Ni-base alloys. After extinguishing annealing from 1200 ° C, an Fe-free alloy may contain about 40% W in solid solution. The density of such an alloy will be about 13 g / cm.
Högsta möjliga W-halt, som kan uppnås i en smälta möjlig att atomisera uppgår till ca 65%. En Ni-65% W-legering är tvåfasig och ger en densitet av ca 15,5 g/cm.The highest possible W content, which can be achieved in a melt possible to atomize, amounts to about 65%. A Ni-65% W alloy is two-phase and gives a density of about 15.5 g / cm.
Hög duktilitet (> 30%) kan uppnås med enfasiga Ni-Fe-W-legeringar med N-halt 15-40% och Ni/Fe-förhållande >> 7:3 om de tillverkats pulvermetallurgiskt enligt nedan och släckglödgats från en temperatur av lägst ca 1000-1100°C efter kompaktering alternativt snabbkylts i samband med kompakteringen.High ductility (> 30%) can be achieved with single-phase Ni-Fe-W alloys with N content of 15-40% and Ni / Fe ratio >> 7: 3 if they are manufactured powder metallurgically as below and extinguished annealed from a temperature of at least approx. 1000-1100 ° C after compaction or quick cooling in connection with compaction.
För att hög duktilitet skall kunna uppnås krävs ett utgångspulver mea låg ytsyrehalt och fin pulverkornstorlek. Tillverkningssättet enligt uppfinning- en ger ett sådant pulver.In order to achieve high ductility, a starting powder with a low surface oxygen content and a fine powder grain size is required. The manufacturing method according to the invention gives such a powder.
Uppfinningen går även ut på av framställningssätt för verkansdelar till RSV- ammunition. Man har testat legeringar vid uppfinningen och funnit, att föl- jande gäller: Dessa legeringar lämpar sig mycket väl till dylikt ändamål och innebär en markant ökning av effektiviteten för dylik ammunition vid användning mot pansar med riktad sprängverkan. Lämpligen framstäl s dessa delar medelst plâtkapsling, följt av hetisostatisk kompaktering, eller medelst kallkompak- tering eller dynamisk kompaktering (explosionskompaktering eller stanskom paktering). Avsikten är att uppnå full täthet.The invention also relates to methods of manufacturing operative parts for RSV ammunition. Alloys have been tested in the invention and it has been found that the following applies: These alloys are very well suited for such a purpose and entail a marked increase in the efficiency of such ammunition when used against armored vehicles with directed explosive action. These parts are suitably produced by means of plate encapsulation, followed by hetisostatic compaction, or by means of cold compaction or dynamic compaction (explosion compaction or punch compaction). The intention is to achieve full density.
Legeringen kan ingå som bindemedel mellan kulor av W eller annan tungmetall, exempelvis i cylindrisk, hylsformao ammunition, eller i koniska delar, de NO 284 sistnämnda framstälïda medelst stanskompaktering e11er trycksvarvníng.The alloy can be used as a binder between balls of W or other heavy metal, for example in cylindrical, sleeve-shaped ammunition, or in conical parts, the latter 28 28 being produced by punch compaction or pressure turning.
Kompakteringen kan eventueïït föïjas av síntring.The compaction can possibly be followed by sintering.
Uppfinningen kan varieras på mångahanda sätt inom ramen för nedanstående patentkrav.The invention can be varied in many ways within the scope of the following claims.
Claims (8)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE9101500A SE470204B (en) | 1991-05-17 | 1991-05-17 | Ways of making a high density alloy and high ductility |
PCT/SE1992/000251 WO1992020481A1 (en) | 1991-05-17 | 1992-04-16 | Alloy with high density and high ductility |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE9101500A SE470204B (en) | 1991-05-17 | 1991-05-17 | Ways of making a high density alloy and high ductility |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE9101500D0 SE9101500D0 (en) | 1991-05-17 |
SE9101500L SE9101500L (en) | 1992-11-18 |
SE470204B true SE470204B (en) | 1993-12-06 |
Family
ID=20382763
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE9101500A SE470204B (en) | 1991-05-17 | 1991-05-17 | Ways of making a high density alloy and high ductility |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
SE (1) | SE470204B (en) |
WO (1) | WO1992020481A1 (en) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2784690B1 (en) * | 1998-10-16 | 2001-10-12 | Eurotungstene Poudres | MICRONIC METAL POWDERS BASED ON TUNGSTENE AND / OR MOLYBDENE AND 3D TRANSITION MATERIALS |
EP1134539A1 (en) | 2000-02-07 | 2001-09-19 | Halliburton Energy Services, Inc. | High performance powdered metal mixtures for shaped charge liners |
GB2382122A (en) * | 2001-11-14 | 2003-05-21 | Qinetiq Ltd | Shaped charge liner |
US7360488B2 (en) * | 2004-04-30 | 2008-04-22 | Aerojet - General Corporation | Single phase tungsten alloy |
US8486541B2 (en) | 2006-06-20 | 2013-07-16 | Aerojet-General Corporation | Co-sintered multi-system tungsten alloy composite |
CN114959395A (en) * | 2022-04-12 | 2022-08-30 | 北京理工大学 | Single-phase tungsten alloy for explosive forming pill shaped charge liner and preparation method thereof |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB747714A (en) * | 1951-04-19 | 1956-04-11 | Plessey Co Ltd | A method of applying a metal electrode to a high permittivity ceramic |
US3988118A (en) * | 1973-05-21 | 1976-10-26 | P. R. Mallory & Co., Inc. | Tungsten-nickel-iron-molybdenum alloys |
US4784690A (en) * | 1985-10-11 | 1988-11-15 | Gte Products Corporation | Low density tungsten alloy article and method for producing same |
US4851042A (en) * | 1987-05-12 | 1989-07-25 | Rensselaer Polytechnic Institute | Hardness and strength of heavy alloys by addition of tantalum |
US4762559A (en) * | 1987-07-30 | 1988-08-09 | Teledyne Industries, Incorporated | High density tungsten-nickel-iron-cobalt alloys having improved hardness and method for making same |
-
1991
- 1991-05-17 SE SE9101500A patent/SE470204B/en not_active IP Right Cessation
-
1992
- 1992-04-16 WO PCT/SE1992/000251 patent/WO1992020481A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SE9101500L (en) | 1992-11-18 |
WO1992020481A1 (en) | 1992-11-26 |
SE9101500D0 (en) | 1991-05-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7311633B2 (en) | Nickel-base alloy for powder and method for producing powder | |
US9833835B2 (en) | Dispersoid reinforced alloy powder and method of making | |
CN102361995B (en) | High-strength copper alloy | |
CN112805105B (en) | Method for manufacturing aluminum alloy parts | |
US4359352A (en) | Nickel base superalloys which contain boron and have been processed by a rapid solidification process | |
JP2021531398A (en) | Manufacturing method of parts made of aluminum alloy | |
US4194900A (en) | Hard alloyed powder and method of making the same | |
US6112669A (en) | Projectiles made from tungsten and iron | |
JPH1081924A (en) | Production of iron aluminide by thermochemical treatment for element powder | |
US3524744A (en) | Nickel base alloys and process for their manufacture | |
SE436199B (en) | METAL FORM OF ALUMINUM POWDER ALLOY AND PROCEDURE FOR PREPARING THIS | |
EP2646587A2 (en) | Process for producing an alscca alloy and also an aiscca alloy | |
CN113412172B (en) | Method for manufacturing aluminum alloy parts | |
CN112384636A (en) | Method for manufacturing aluminum alloy parts | |
CN112805106A (en) | Method for manufacturing aluminum alloy parts | |
JP2015232175A (en) | Method of manufacturing ferrous alloy article using powder metallurgy | |
JPH068484B2 (en) | Article made from processable boron-containing stainless steel alloy and method of making the same | |
JPH10102105A (en) | Manufacture of fine metallic powder | |
SE470204B (en) | Ways of making a high density alloy and high ductility | |
JP2007051341A (en) | Steel with high young's modulus | |
US4389250A (en) | Memory alloys based on copper or nickel solid solution alloys having oxide inclusions | |
Dunning et al. | Advanced processing technology for high-nitrogen steels | |
USH1075H (en) | Tungsten heavy alloys | |
SE453733B (en) | IRON-BASED POWDER FOR HOGHALLFASTTA SINTRADE BODIES | |
USH1146H (en) | Plasma spraying tungsten heavy alloys |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NAL | Patent in force |
Ref document number: 9101500-8 Format of ref document f/p: F |
|
NUG | Patent has lapsed |