Badanie procesu homogenizacji mieszanek proszków metali w mieszalnikach kulowych. Cz. 1, Wpływ stosunku masy kul do masy proszku oraz czasu mieszania na wybrane charakterystyki mieszanki W-Sn i wykonanych z niej wyprasek

• Autorzy: Jackowski A. , Michałowski J.

Warianty tytułu

EN

Researches of homogenization process of metal powder composition. Part 1, Effect of the ball-to-powder weight ratio and mixing time on selected characteristics of W-Sn mixture and greens made from its

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań procesu homogenizacji mieszanki proszkowej zawierającej 57% cz. wag. wolframu i 43% cz. wag. cyny. Mieszanie proszków prowadzono w mieszalniku bębnowym w obecności kul. Zmiennymi parametrami badań były: stosunek masy kul do proszku, a mianowicie: 0,5:1; 1:1 i 5:1oraz czas mieszania wynoszący 0,5; 2; 4; 6; 8; 10 i 20 godzin. Na podstawie badań metalograficznych, dla danych udziałów kul do proszku oceniano stan mieszanki po kolejnych czasach jej mieszania. Ponadto oznaczano: gęstość nasypową proszku oraz gęstość i porowatość wyprasek. Oceniano także jednorodność rozkładu cząstek wolframu w osnowie cynowej wyprasek. Na podstawie badań stwierdzono, że gęstość nasypowa proszku oraz gęstość i porowatość wyprasek zależy od stosunku masy kul do proszku i czasu jego mieszania. Dla udziału masowego kul równego 1:1 i 5:1 stwierdzono występowanie maksimum gęstości nasypowej proszku oraz gęstości wyprasek dla czasów mieszania odpowiednio 6 i 4 godz. Badania jednorodności rozkładu cząstek wolframu wykazały, że najlepsze wyniki wśród badanych wariantów uzyskuje się dla stosunku kul do proszku równego 5:1 i czasie mieszania proszków wynoszącym 4 godz.

EN

The results of researches of homogenization powder composition containing 57% w/w of tungsten and 43% w/w of tin are presented in this paper. Mixing of the powders was realized in drum mill with balls. Variable parameters of the studies were: ball-to-powder weight ratio namely: 0,5:1; 1:1 and 5:1 and mixing time namely 0.5; 2; 4; 6; 8; 10 and 20 hours. The state of the mixture after following time of mixing for researched ball-to-powder weight ratio was estimated on the basis of metal lographic investigations. Moreover, there were determined: bulk density of the powders and density and porosity of the compacts. On the basis of the studies has been found that powder bulk density and density and porosity of the compacts depend on the ball-to-powder weight ratio and mixing time of the powder. The homogeneity of distribution of the tungsten particles in tin matrix were estimated, too. After time of powder mixing equal 6 and 4 hours for ball-to-powder weight ratio equal respectively 1:1 and 5:1 the bulk density and density of greens had achieved a maximum value, which was determined. The best homogeneity of the tungsten particle distribution in a tin matrix was obtained at the following conditions: w/w of balls to powder equal 5:1 and mixing time equal 4 hours.

Słowa kluczowe

PL

metalurgia proszków

EN

powder metallurgy

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
• Rocznik: 2005
• Tom: Vol. 54, nr 12
• Strony: 97--110
• Opis fizyczny: Bibliogr. 28 poz., il., wykr.

Twórcy

autor

Jackowski A.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Mechatroniki, 00-908 Warszawa, ul. S. Kaliskiego 2

autor

Michałowski J.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Mechatroniki, 00-908 Warszawa, ul. S. Kaliskiego 2

Bibliografia

• [1] R. R. Durkee, D.W. Douglas, Development of lead-free 5.56 mm ammunition using a tung- sten/nylon composite material, Tungsten, Hard Metals, and Refractory alloys 5, Metal Powder Industries Federation, Princeton, 2000, 9-12.
• [2] J. R. Middleton, Elimination of toxic/hazardous materials from small caliber ammunition, Tungsten, Hard Metals, and Refractory alloys 5, Metal Powder Industries Federation, Princeton, 2000, 3-8.
• [3] L. S. Magness, Deepak Kapoor, Tungsten composite materials with alternative matrices for ballistic applications, Tungsten, Hard Metals, and Refractory alloys 5, Metal Powder Industries Federation, Princeton, 2000, 15-23.
• [4] M. R. Marby, Lead-free 5.56 mm ammunition, Joint Services Small Arms Symposium, Session VII - Ammunition and the Environment, August 2000.
• [5] K. J. A. Brookes, PM materials take aim at wast munitions markets, Metal Powder Review, Marzec 2001 (dostępne on-line w: www.elsevier.com).
• [6] J. L. Jones, Frangible and non-toxic ammunition (dostępne on-line w: www.policeandsecuritynews).
• [7] R. Kelly, Advantages in lead-free frangible bullets for training ammunition, Joint Services Small Arms Symposium, Session VII - Ammunition, August 2001.
• [8] BMP for lead at Outdoor Shooting Ranges, Appendix B: Lead Shot Alternatives (dostępne on-line w: www.epa.gov).
• [9] N. Vaughn, R. Lowden, Powder metallurgy replacements for lead in small calibre bullets, NDIA 1998 Small Arms Systems Section , Annual Conference, Culumbus, Georgia, 1998 (dostępne on-line w: www. dtic mil).
• [10] R. Lowden, U.S. Military “Green Bullet”, (dostępne on-line w: www.firearmsid.com).
• [11] R. Lowden et al., Non-lead environmentally safe projectiles and method of making same, United States Patent № 5, 760, 331.
• [12] A. Jackowski, Zależność gęstości i porowatości wyparasek od sposbu przygotowania mieszanki proszkowej, Biul. WAT, vol. LIII, nr 9, 2004, 75-85.
• [13] E. Włodarczyk, J. Michałowski, M. Michałowski, J. Piętaszewski, IF/i/yw sposobu przygotowania mieszanek proszkowych na mikrostrukturę i wybrane właściwości spieków W-Ni-Fe-Re, Biul. WAT, nr 5-6, 2003.
• [14] N. T. Rochman, S. Kuramoto, R. Fujimoto, H. Svevosw, Effect of milling speed on an Fe-C -Mn system alloy prepared by mechanical alloying, J. of Materials Processing Technology 138,2003, 41-46.
• [15] F. Alves da Costa, A. G. P. da Silva, U. U. Gomes, The influence of the dispersion technique on the characteristics of the W-Си powders and on the sintering behavior, Powder Technology, 134, 2003, 123-132.
• [16] F. Alves da Costa, A. G. P. da Silva, U. U. Gomes, The influence of the dispersion technique on the characteristics of the W-Си powders and on sintering behavior. Powder Technology 134, 2003, 123-132.
• [17] F. Binczyk, W. Polechoński, S. J. Skrzypek, Intensive grinding of powders in an electro- magneto-mechanical mill, Powder Technology 114, 2001, 237-243.
• [18] C. Suryanarayana, E. Ivanov, V. V. Boldyrev, The science and technology of mechanical alloying, Materials Science and Engineering A, 304-306, 2001, 151-158.
• [19] R. B. Schwarz, Introduction to the Viewpoint set on: mechanical alloying, Scripta Materialia, vol. 34, no. 1, 1996, 1-4.
• [20] Li Lu, M. О Lai, Formation of new materials in the solid state by mechanical alloying, Materials & Design, vol. 16, no. 1, 1995, 33-39.
• [21] L. Lu, M. O. Lai, S. Zhang, Modeling of the mechanical-alloying process, J. of Materials Processing Technology, 52, 1995, 539-546.
• [22] S. Eroglu, T. Bayakara, Effects of powder mixing technique and tungsten powder size on the properties of tungsten heavy alloys, J. of Materials Processing Technology, 103, 2000, 288-292.
• [23] T. H. Courtney, D. Maurice, Process modeling of the mechanics of mechanical alloying, Scripta Materialia, vol. 34, no.l, 1996, 5-11.
• [24] W. Schatt, К. P. Wieters, Powder metallurgy-processing and materials, EPMA, 1997.
• [25] J. Leżański, Proszki metali i wysokotopliwych faz. Metody wytwarzania, AGH, Kraków, 1994.
• [26] Powder Metallurgy Equipment Manual, Metal Powder Industries Federation, USA, 1986.
• [27] Compaction and Other Consolidation Processes, Metal Powder Industries Federation, USA, 1992.
• [28] R. M. German, Powder Metallurgy Science, Metal Powder Industries Federation, USA, 1994.