Wpływ stosunku masy kul do masy proszku oraz czasu mieszania w mieszalniku planetarnym na wybrane charakterystyki mieszanki W-Cu i wykonanych z niej wyprasek

• Autorzy: Jackowski A. , Dąbrowski M.

Warianty tytułu

EN

Effect of ball-to-powder weight ratio and mixing time on selected characteristics of W-Cu mixture and made from it greens

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań procesu homogenizacji mieszanki proszkowej zawierającej 55% cz. wag. wolframu i 45% cz. wag. miedzi. Mieszanie proszków prowadzono w mieszalniku planetarnym w obecności kul. Zmiennymi parametrami badań były: stosunek masy kul do masy proszku (w), a mianowicie: 1:1; 5:1 i 10:1 oraz czas mieszania wynoszący 0,5; 2; 4; 6; 8; 10, 20 i 30 godzin. Na podstawie badań metalograficznych, dla danych udziałów kul do proszku oceniano stan mieszanki po kolejnych czasach jej mieszania. Oznaczano wartość średniej wartości umownej średnicy cząstek mieszanki proszkowej oraz gęstość wyprasek z niej wykonanych. Na podstawie obserwacji metalograficznych prowadzonych na zgładach wyprasek oceniano jednorodność rozkładu cząstek wolframu w osnowie miedzi. W wyniku badań stwierdzono, że gęstość wyprasek zależy od wartości współczynnika w i czasu mieszania. Zaobserwowano, że przebieg procesu ma charakter cykliczny objawiający się kolejnymi cyklami rozdrabniania i aglomeracji cząstek proszku. Zauważono także, że intensywność przebiegu tych zjawisk zależy od wartości w. Także gęstość wyprasek jest funkcją czasu mieszania i wartości w - maleje wraz ze wzrostem obydwu parametrów. Badania jednorodności rozkładu cząstek wolframu wykazały, że wzrost wartości wymienionych wyżej parametrów badań ma istotny wpływ na mikrostrukturę wyprasek. Dla większych wartości w uzyskiwano równomierny rozkład cząstek wolframu w osnowie miedzi po krótszym czasie mieszania. Uzyskane rezultaty badań mogą być wykorzystane do doboru warunków mieszania w próbach technologicznych wytwarzania pocisków modelowych.

EN

The investigation results of homogenization powder composition containig 55% w/w of tungsten and 45% w/w of copper are presented in this paper. Mixing of the powders was realised in planetary mill with balls. Variable parameters of research were: ball-to-powder weight ratio namely: 1:1, 5:1, and 10:1 and mixing time namely: 0.5, 2, 4, 6, 8, 10, 20, and 30 hours. For researched ballto-powder weight ratio, the mixture state after the finished mixing process was estimated on the basis of metallographic investigations. Mediane of distribution of particles size and density of the compacts depend on ball-to-powder weight ratio and mixing time of the powder was determined. The homogeneity of distribution of tungsten particles in tin matrix was estimated, too. It was stated that density of greens depends on a value of the coeficient w and the mixing time. Increase in a value of the said parameters has got influence on microstructure of compacts.

Słowa kluczowe

PL

metalurgia proszków; technologia spieków

EN

powder metallurgy; sintering technology

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 56, nr 2
• Strony: 77--94
• Opis fizyczny: Bibliogr. 30 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Jackowski A.

autor

Dąbrowski M.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Mechatroniki, Instytut Elektromechaniki, 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 tungsten/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 www. dtic mil).
• [10] R. Lowden, U.S. Military "Green Bullet", (dostępne on-line w www.firearmsid.com).
• [11] R. Lowden and al., Non-lead environmentally safe projectiles and method of making same, United States Patent No 5,760,331.
• [12] E. Włodarczyk, J. Michałowski, M. Michałowski, J. Piętaszewski, Wpływ sposobu przygotowania mieszanek proszkowych na mikrostrukturę i wybrane właściwości spieków W-Ni-Fe-Re, Biul. WAT, nr 5-6, 2003.
• [13] N. T. Rochman, S. Kuramoto, R. Fujimoto, H. Sueyoshi, Effect of milling speed on an Fe-C-Mn system alloy prepared by mechanical alloying, J. of Materials Processing Technology, 138, 2003, 41-46.
• [14] F. Alves da Costa, A. G. P. da Silva, U. U. Gomes, The influence of the dispersion technique on the characteristics of the W-Cu powders and on the sintering behavior, Powder Technology, 134, 2003, 123-132.
• [15] F. Alves da Costa, A. G. Pereira da Silva, U. U. Gomes, The influence of the dispersion technique on the characteristics of the W-Cu powders and on sintering behavior, Powder Technology, 134, 2003, 123-132.
• [16] C. Suryanarayana, E. Ivanov, V. V. Boldyrev, The science and technology of mechanical alloying, Materials Science and Engineering A, 304-306, 2001, 151-158.
• [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] R. B. Schwarz, Introduction to the Viewpoint set on: mechanical alloying, Scripta Materialia, vol. 34, no. 1, 1996, 1-4.
• [19] Li Lu, M. O. Lai, Formation of new materials in the solid state by mechanical alloying, Materials & Design, vol. 16, no. 1, 1995, 33-39.
• [20] L. Lu, M. O. Lai, S. Zhang, Modeling of the mechanical-alloying process, J. of Materials Processing Technology, 52, 1995, 539-546.
• [21] 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.
• [22] T. H. Courtney, D. Maurice, Process modeling of the mechanics of mechanical alloying, Scripta Materialia, vol. 34, no. 1, 1996, 5-11.
• [23] A. Jackowski, Zależność gęstości i porowatości wyparasek od sposobu przygotowania mieszanki proszkowej, Biul. WAT, vol. LIII, nr 9, 2004, 75-85.
• [24] A. Jackowski, J. Michałowski, Badanie procesu homogenizacji mieszanek proszków metali w mieszalnikach kulowych. Część I. Wpływ stosunku masy kul do masy proszku oraz czasu mieszania na wybrane charakterystyki mieszanki W-Sn i wykonanych z niej wyprasek, Biul. WAT, LIV, nr 12, 2005, 97-110.
• [25] A. Jackowski, Wpływ stosunku masy kul do masy proszku oraz czasu mieszania na wybrane charakterystyki mieszanki W-Zn i wykonanych z niej wyprasek. Biul. WAT, LVI, nr 2, 2007, 59-76.
• [26] W. Schatt, K. P. Wieters, Powder metallurgy - processing and materials, EPMA, 1997.
• [27] J. Leżański, Proszki metali i wysokotopliwych faz. Metody wytwarzania, AGH, Kraków, 1994.
• [28] Powder Metallurgy Equipment Manual, Metal Powder Industries Federation, USA, 1986.
• [29] Compaction and Other Consolidation Processes, Metal Powder Industries Federation, USA, 1992.
• [30] R. M. German, Powder Metallurgy Science, Metal Powder Industries Federation, USA, 1994.