一種高比重合金喂料的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種合金的制備方法，具體涉及的是一種高比重合金喂料的制備方法。
【背景技術】
[0002]為最大程度地發揮射孔彈的穿孔效能，提高射孔彈的穿孔深度，研究人員對提高射孔彈穿孔性能的技術途徑開展了深入研究，特別是在藥型罩的爆炸聚能作用方面，研究越來越深入，通過研究和實驗，研究人員認識到:藥型罩材料是聚能效應能量的載體，其性能將直接影響射流質量的優劣，例如射流的密度、射流的速度和連續射流的長度等都會直接影響射孔的質量；為了使藥型罩的破碎性好、侵徹力強、滲透率高，就需要制作藥型罩的材料密度高、聲速大、延展性好，以便使射流在侵徹之前能充分拉長，從而提高射孔彈穿深的性能；
在材料方面，目前，選用的材料包括銅、鎢、鉬、鉍、鉛、鎳金屬粉末中的一種或幾種金屬粉末的混合，在制作方面，目前，制作方法主要采用粉末冶金模壓成型的方式。且由于藥型罩具有壁薄，大高徑比等特殊外形，因此，在材料方面，采用多種金屬材料混合的粉末，由于粉末的比重、顆粒度、硬度等物理性質不同，在常規模壓過程中容易產生分層的現象，也導致藥型罩密度分布不均勻，這些缺點都會使生產的石油射孔彈的穿孔深度下降。
[0003]在專利號為CN201110022721.9的文件中公開了一種特深穿透射孔彈藥型罩的制備方法，該方法解決了在制作上易造成密度分布不均勻，和多種金屬材料混合的粉末，模壓中易產生分層的問題，具有裝藥腔分布合理、有利于提高金屬射流的侵徹能力的特點。
[0004]但該方法中，需要對金屬粉末原材料在200°C?250°C溫度范圍內進行退火處理，退火是一種金屬熱處理工藝，指的是將金屬緩慢加熱到一定溫度，保持足夠時間，然后以適宜速度冷卻。其不僅僅存在操作時間長，而且退火處理后還會降低硬度，因而對制成的罩體的性能造成影響。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于克服現有技術中的生產工藝對罩體的性能造成影響的問題；提供一種生產工藝時間短，有效保持金屬粉末原材料性能，進而有效提高罩體的性能的高比重合金喂料的制備方法。
[0006]為達到上述目的，本發明的技術方案如下:
一種高比重合金喂料的制備方法，包括:
(1)按比例稱取制備W-N1-Cu、W-Cu或W-N1-Fe系列高比重合金的粉末原材料，球磨混合8?48h ;
(2)制備粘結劑-溶劑溶液，所述粘結劑-溶劑溶液中粘結劑選自硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑、聚乙二醇、聚乙烯醇中的一種或多種，所述溶劑為水、汽油、酒精中的一種；
(3)將粘結劑-溶劑溶液加入混合均勻的金屬粉末中攪拌I?10h，粘結劑加入量為金屬粉末原材料的0.0OOl?3wt% ；
(4)將粘結劑混合通過擦篩機擦篩后獲得W-N1-Cu、W-Cu或W-N1-Fe喂料。
[0007]本發明采用球磨機中球磨的方式，有效避免退火處理后降低金屬粉末原材料的硬度，進而有效保證本發明制成的合金喂料保持金屬本身的特性，進而使最后制成的罩體性能更高。
[0008]通過實驗證明，上述種類和比例的粘結劑能更好保證制備的喂料松裝密度更高、流動性更好，進而有效保證利用本發明的喂料制備的合金產品相對密度更好，進而保證制成的藥型罩產品性能，有效提高射孔彈產品穿孔深度。
[0009]為了達到混合均勻的目的，同時避免水量過多影響金屬粉末性能，所述粘結劑與溶劑的質量比優選為1:3?50。
[0010]為了達到最好地效果，所述粘結劑加入量為金屬粉末原材料的0.5?2wt%。
[0011]本發明與現有技術相比，具有以下優點及有益效果:
1、本發明采用球磨機中球磨的方式，有效避免退火處理后降低金屬粉末原材料的硬度，進而有效保證本發明制成的合金喂料保持金屬本身的特性，進而使最后制成的罩體性能更高；
2、本發明中采用的粘結劑的組成種類和比例，能更好地保證制備的喂料松裝密度更尚、流動性更好，利用本發明制成的喂料制備射孔彈廣品，其穿孔深度得到有效提尚，穿孔深度加深了近20% ；
3、本發明的制備操作時間更短，操作更加容易，且制備出的喂料中各金屬粉末的粒徑分布更加均勻，制成的合金產品相對密度高達95%以上。
【具體實施方式】
[0012]下面結合實施例，對本發明作進一步地詳細說明，但本發明的實施方式不限于此。
[0013]實施例1
一種高比重合金喂料的制備方法，包括:
(I)按比例稱取制備W-N1-Cu、W-Cu或W-N1-Fe系列高比重合金的粉末原材料，球磨混合30h，本實施例中采用W-Cu系列高比重合金的粉末原材料。
[0014](2)制備粘結劑-溶劑溶液，所述粘結劑-溶劑溶液中粘結劑包括硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑、聚乙二醇、聚乙烯醇中的一種或多種，所述溶劑為水、汽油、酒精中的一種；本實施例中粘結劑-溶劑溶液中的粘結劑由硅烷偶聯劑構成，所述溶劑為酒精；粘結劑與溶劑的質量比為1:3，粘結劑加入量為金屬粉末原材料的2.0wt%。
[0015](3)將粘結劑-溶劑溶液加入混合均勻的金屬粉末中攪拌8h ;
(4)通過擦篩機擦篩后獲得粒徑為20?45目的喂料。
[0016]經檢測該喂料的松裝密度達到4.02g/cm3o
[0017]利用上述方法制成喂料制備合金產品藥型罩，具體制備過程如下:
(a)藥型罩罩坯壓制:本步驟是將已制備好的復合金屬粉末在鋼模中，用壓力機在20-25Mpa下壓制成藥型罩罩還；
(b)脫除罩坯中的有機粘結劑:本步驟是將藥型罩罩坯中的有機粘劑在400°C?450°C高溫下從罩坯中排出，在加溫過程中要采用氮氣作保護氣氛； (C)藥型罩罩坯燒結:本步驟是將藥型罩罩坯放置在真空燒結爐中，升溫到800°C?900°C的溫度，使混合粉末中的組元在該溫度下再結晶，恢復組元塑性，并消除粉末的加工硬化，穩定粉末的晶體結構。保溫I?2小時后，降至常溫，再從真空燒結爐中取出。
[0018]經過上述步驟就完成了藥型罩成品的制備，獲得了藥型罩產品。經檢測該合金產品藥型罩的相對密度為98.6%。
[0019]實施例2
本實施例為實施例1的對比實施例，本實施例與實施例1的區別在于，本實施例中該W-Cu喂料的制備過程不同，其具體制備過程如下:
Cl)金屬粉末預處理:將粉末原材料在200°C?2