Y型易碎钨基MIM专用喂料

摘要

本发明公开了Y型易碎钨基MIM专用喂料，包括Y型易碎钨基材料和蜡基粘结剂；所述的Y型易碎钨基材料中钨粉为85‑90份，钨粒为1‑5份，镍粉0.5‑3份，铁粉为0.5‑3份，钴粉为0.1‑2份，钼粉为0.3‑1份，氧化铝粉为1‑6份，所述的蜡基粘结剂中巴西蜡为40‑45份，切片石腊为12‑20份，HDPE为20‑35份，PP为3‑6份，SA为1‑3份。本发明采用的H型易碎钨基MIM专用喂料克服了铅材质质地较软的特性，保证了穿透性，并规避了国际条约的约束；采用的H型易碎钨基MIM专用喂料与传统的钨镍铁合金相比，在保持了钨基合金的硬度前提下，同时具备了易碎的脆性；此种蜡基粘结剂体系MIM专用喂料，配制工序少，过程控制简单，易于实现量产；流动性好，利于注射成形；不产生污染性尾气，环保处理工艺要求易实现。

说明书

技术领域

本发明涉及新材料技术领域，确切地说是Y型易碎钨基MIM专用喂料。

背景技术

军方对某新型在研散弹提出了以下指标：一、对己方战士的自伤防护，即在子弹以370-400米/秒的初速射出5米距离时，打到钢筋混凝土墙上弹丸要破碎不能回弹。二、对敌要有杀伤力，即在子弹以370-400米/秒的初速射出50米距离时，弹丸还要穿透25mm松木板。三、每颗子弹的弹丸装填数量不小于20粒。四、弹丸必须是球形，且尺寸必须保证在±0.05mm之内。

现有技术的缺陷和不足：

1.现在使用的不反弹的弹丸有，材质是铅。由于铅质地较软，所以，以铅做成的弹丸不会发生反弹。但是，在国际上铅已被列入武器禁用材质。

2.现有的以钨镍铁为基材的弹丸，满足穿透性没有问题，但是，子弹后在5米范围内弹丸打到钢筋混凝土墙上不破碎，还会反弹，无法做到对己方战士的自伤防护。

3、钨球的成形方式，传统粉末冶金压制成型工艺，在φ4±0.05mm-φ5±0.05mm尺寸规格范围内，无法实现球形结构，综合考量，金属粉末注射成形（MIM）生产工艺可实现φ4±0.05mm-φ5±0.05mm尺寸规格范围内的球形产品。但市场上还没有这种适合金属粉末注射成形生产工艺的喂料。

发明内容

本发明要解决的技术问题是现在使用的不反弹的弹丸有，材质是铅；由于铅质地较软，所以，以铅做成的弹丸不会发生反弹。但是，在国际上铅已被列入武器禁用材质；现有的以钨镍铁为基材的弹丸，满足穿透性没有问题，但是，子弹后在5米范围内弹丸打到钢筋混凝土墙上不破碎，还会反弹，无法做到对己方战士的自伤防护。钨球的成形方式，传统粉末冶金压制成型工艺，在φ4±0.05mm-φ5±0.05mm尺寸规格范围内，无法实现球形结构，综合考量，金属粉末注射成形（MIM）生产工艺可实现φ4±0.05mm-φ5±0.05mm尺寸规格范围内的球形产品；但市场上还没有这种适合金属粉末注射成形生产工艺的喂料。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术手段：

Y型易碎钨基MIM专用喂料，包括Y型易碎钨基材料和蜡基粘结剂；所述的Y型易碎钨基材料中钨粉为85-90份，钨粒为1-5份，镍粉0.5-3份，铁粉为0.5-3份，钴粉为0.1-2份，钼粉为0.3-1份，氧化铝粉为1-6份，所述的蜡基粘结剂中巴西蜡为40-45份，切片石腊为12-20份，HDPE为20-35份，PP为3-6份，SA为1-3份。

作为优选，本发明更进一步的技术方案是：

所述的Y型易碎钨基材料和蜡基粘结剂中Y型易碎钨基材料配比为钨粉为92份，钨粒为2份，镍粉为0.5份，铁粉为 3份，钴粉为1份，钼粉为0.5份，氧化铝粉为1份，蜡基粘结剂配比为巴西蜡为43份，切片石蜡为15份，HDPE为35份，PP为5份，SA为3份。

所述的Y型易碎钨基材料和蜡基粘结剂中Y型易碎钨基材料配比为钨粉为86份，钨粒为4份，镍粉为1份，铁粉为 2份，钴粉为1份，钼粉为1份，氧化铝粉为3份，蜡基粘结剂配比为巴西蜡为40份，切片石蜡为19份，HDPE为35份，PP为5份，SA为1份。

所述的镍粉和铁粉为羰基镍粉和羰基铁粉。

所述的钨粉的规格为1-3μm。

所述的Y型易碎钨基材料为混合金属粉末，金属粉末注射成形需要蜡基粘结剂作为MIM专用喂料的粘结剂，作为弹丸注射成形的载体，在成品产品中完全去除。

所述的钨粒的规格为40目。

Y型易碎钨基MIM专用喂料制备方法：

步骤1：配比：Y型易碎钨基材料和蜡基粘结剂的质量比例为：94.5:5.5；

步骤2：混合：Y型易碎钨基材料在V型混料机里经过30分钟混合，把Y型易碎钨基材料混合均匀；

步骤3：密炼：混合均匀把Y型易碎钨基材料放置密炼机里，添加称量好的粘结剂，加热到160℃，经过15-20分钟的密炼，形成快装喂料；

步骤4：粉碎快装喂料，形成成料。

所述的Y型易碎钨基MIM专用喂料流动性指数500-600g/10mim；规格φ5±0.05mm的弹丸，烧结出的尺寸φ4.97-5.03mm，符合1.25比例的收缩。

所述的Y型易碎钨基MIM专用喂料流动性指数500-600g/10mim；以φ4±0.05mm的弹丸，烧结出的尺寸φ3.97-4.03mm，符合1.25比例的收缩。

本发明所要解决的技术问题是：采用H型易碎钨基材料，金属粉末注射成形蜡基粘结剂体系，混炼成为金属粉末注射成形专用喂料。

第一步，根据弹丸的直径要求，结合金属粉末注射成形专用模具设计尺寸、MIM专用喂料的流动性基本要求，初步定下H型易碎钨基MIM专用喂料的收缩系数为1.25。

第二步，按照1.25的收缩系数，计算出H型易碎钨基材料金属粉部分与粘结剂的质量比。

第三步，按照计算出的金属粉和粘结剂的质量比，进行MIM专用喂料的生产。

本发明的优点：

1、采用的H型易碎钨基MIM专用喂料克服了铅材质质地较软的特性，保证了穿透性，并规避了国际条约的约束。

2、采用的H型易碎钨基MIM专用喂料与传统的钨镍铁合金相比，在保持了钨基合金的硬度前提下，同时具备了易碎的脆性。

3、此种蜡基粘结剂体系MIM专用喂料，配制工序少，过程控制简单，易于实现量产。

4、流动性好，利于注射成形。

5、所使用的粘结剂在后续过程中，不产生污染性尾气，环保处理工艺要求易实现。

具体实施方式

下面结合实施例，进一步说明本发明。

具体实施例1：

本发明Y型易碎钨基MIM专用喂料，包括Y型易碎钨基材料和蜡基粘结剂；所述的Y型易碎钨基材料中钨粉为85-90份，钨粒为1-5份，镍粉0.5-3份，铁粉为0.5-3份，钴粉为0.1-2份，钼粉为0.3-1份，氧化铝粉为1-6份，所述的蜡基粘结剂中巴西蜡为40-45份，切片石腊为12-20份，HDPE为20-35份，PP为3-6份，SA为1-3份。

具体实施例2：

本发明Y型易碎钨基材料和蜡基粘结剂中Y型易碎钨基材料配比为钨粉为92份，钨粒为2份，镍粉为0.5份，铁粉为 3份，钴粉为1份，钼粉为0.5份，氧化铝粉为1份，蜡基粘结剂配比为巴西蜡为43份，切片石蜡为15份，HDPE为35份，PP为5份，SA为3份。

具体实施例3：

本发明的Y型易碎钨基材料和蜡基粘结剂中Y型易碎钨基材料配比为钨粉为86份，钨粒为4份，镍粉为1份，铁粉为 2份，钴粉为1份，钼粉为1份，氧化铝粉为3份，蜡基粘结剂配比为巴西蜡为40份，切片石蜡为19份，HDPE为35份，PP为5份，SA为1份。

具体实施例4：

本发明Y型易碎钨基MIM专用喂料，包括Y型易碎钨基材料和蜡基粘结剂；镍粉和铁粉为羰基镍粉和羰基铁粉。

具体实施例5：

本发明Y型易碎钨基MIM专用喂料，包括Y型易碎钨基材料和蜡基粘结剂；钨粉的规格为1-3μm。

具体实施例6：

本发明Y型易碎钨基MIM专用喂料，包括Y型易碎钨基材料和蜡基粘结剂；Y型易碎钨基材料为混合金属粉末，金属粉末注射成形需要蜡基粘结剂作为MIM专用喂料的粘结剂，作为弹丸注射成形的载体，在成品产品中完全去除。

具体实施例7：

本发明Y型易碎钨基MIM专用喂料，包括Y型易碎钨基材料和蜡基粘结剂；钨粒的规格为40目。

具体实施例8：

Y型易碎钨基MIM专用喂料制备方法：

步骤1：配比：Y型易碎钨基材料和蜡基粘结剂的质量比例为：94.5:5.5；

步骤2：混合：Y型易碎钨基材料在V型混料机里经过30分钟混合，把Y型易碎钨基材料混合均匀；

步骤3：密炼：混合均匀把Y型易碎钨基材料放置密炼机里，添加称量好的粘结剂，加热到160℃，经过15-20分钟的密炼，形成快装喂料；

步骤4：粉碎快装喂料，形成成料。

具体实施例9：

Y型易碎钨基MIM专用喂料流动性指数500-600g/10mim；规格φ5±0.05mm的弹丸，烧结出的尺寸φ4.97-5.03mm，符合1.25比例的收缩。

具体实施例10：

Y型易碎钨基MIM专用喂料流动性指数500-600g/10mim；以φ4±0.05mm的弹丸，烧结出的尺寸φ3.97-4.03mm，符合1.25比例的收缩。

具体实施例11：

选材Y型易碎钨基材料，金属粉末注射成形喂料中的蜡基粘结剂。

Y型易碎钨基材料

钨粉：85-95%（1-3μm）

钨粒：1-5%（40目）

羰基镍粉：0.5-3%

羰基铁粉：0.5-3%

钴粉：0.1-2%

钼粉：0.3-1%

氧化铝粉：1-6

金属粉末注射成形喂料中的蜡基粘结剂

巴西蜡：40-45%

切片石腊：12-20%

HDPE：20-35%

PP：3-6%

SA：1-3%

选择的材料中H型易碎钨基材料作为MIM专用喂料的金属材料，是成品产品最终的材质。金属粉末注射成形专用蜡基粘结剂作为MIM专用喂料的粘结剂，作为弹丸注射成形的载体，在成品产品中完全去除。

对于Y型易碎钨基MIM专用喂料，权利要求是保护在里面Y型易碎钨基材料，添加喂料中的蜡基粘结剂各具体成分及比例。前者是实现产品最终功能的关键材料，后者是实现产品采用金属粉末注射成形工艺生产的喂料保证。

具体实施例12：

Y型易碎钨基材料：钨粉： 92%，钨粒：2%，镍粉：0.5%，铁粉：3%，钴粉：1%，钼粉：0.5%，氧化铝粉：1%；

蜡基粘结剂：巴西蜡：43% ,切片石蜡：15%,HDPE：35%, PP：5%, SA：3%。

Y型易碎钨基材料和蜡基粘结剂的质量比例为：94.5:5.5。在V型混料机里面，经过30分钟混合，把Y型易碎钨基材料混合均匀，然后放到密炼机里，添加称量好的粘结剂，加热到160℃，经过15-20分钟的密炼，形成快装喂料，破碎后待用。

按照以上配比出来的MIM专用喂料，流动性指数500-600g/10mim；满足注射要求。以φ5±0.05mm的弹丸为例，烧结出的产品尺寸φ4.98-5.03mm，满足产品尺寸要求，符合1.25比例的收缩。最终实弹测试也满足5米破碎及50米穿透的要求。

具体实施例13：

Y型易碎钨基材料：钨粉：86%，钨粒：4%，镍粉：1%，铁粉：2%，钴粉：1%，钼粉：1%，氧化铝粉：3%；

蜡基粘结剂：巴西蜡：40% ,切片石蜡：19%,HDPE：35%, PP：5%, SA：1%。

Y型易碎钨基材料和蜡基粘结剂的质量比例为：95.5.1:4.5。在V型混料机里面，经过30分钟混合，把Y型易碎钨基材料混合均匀，然后放到密炼机里，添加称量好的粘结剂，加热到160℃，经过15-20分钟的密炼，形成快装喂料，破碎后待用。

按照以上配比出来的MIM专用喂料，流动性指数500-600g/10mim；满足注射要求。以φ4±0.05mm的弹丸为例，烧结出的产品尺寸φ3.96-4.03mm，满足产品尺寸要求，符合1.25比例的收缩。最终实弹测试也满足5米破碎及50米穿透的要求。

由于以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护不限于此，任何本技术领域的技术人员所能想到本技术方案技术特征的等同的变化或替代，都涵盖在本发明的保护范围之内。