一種石油射孔彈粉末冶金易碎彈殼的制備方法
【專利摘要】一種石油射孔彈粉末冶金易碎彈殼的制備方法，采用100目霧化鐵粉96.65—98.15％、325目天然鱗片石墨粉末0.8％、200目銅粉0.5—1.5％、200目磷鐵粉0.5—1.5％、20號工業(yè)用機油0.05％置入“Y”型混料機中混料，用80目篩網(wǎng)過篩第二步的混料：將過篩的混料按5.5—6.0T/cm2壓力，進行零件毛坯成型，將成型的鋼領(lǐng)圈毛坯放置在氮化硅墊板上燒結(jié)，最后進行蒸汽處理，使其達到設計要求即可；該工藝具有少、無切削加工、節(jié)能、節(jié)材、無環(huán)境污染、成本低、高效等特點，所制備零件徹底解決了彈殼在爆炸過程中形成的堵褚，從而大大提高了采油效率和降低開采成本。
【專利說明】一種石油射孔彈粉末冶金易碎彈殼的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種粉末冶金機械零件生產(chǎn)工藝技術(shù)，特別涉及一種石油射孔彈粉末冶金易碎彈殼的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]粉末冶金機械零件是指用粉末冶金法制造的機械結(jié)構(gòu)零件、滑動軸承及摩擦材料等制品，這種零件在機械制造工業(yè)中應用十分廣泛，特別在汽車、家電、工程機械、石油等行業(yè)。用粉末冶金方法制造零件與常規(guī)的鑄、鍛、切削加工制造同樣的零件相比，具有少、無切削加工、節(jié)能、節(jié)材、無環(huán)境污染、成本低、高效等特點，能生產(chǎn)具有特殊性能和其它工藝難以生產(chǎn)或無法生產(chǎn)的材料和制品。
[0003]石油射孔彈是石油射孔器材上的關(guān)鍵零件，彈殼一般采用鋼制材料，它是承載藥型罩、炸藥、起爆藥以及連接彈架的關(guān)鍵零件，同時，在爆炸過程中起到聚能的重要作用。隨著射孔技術(shù)的不斷提高，不僅要求穿深孔徑既規(guī)整又有深度，并且要求射孔槍內(nèi)沒有堵褚，這是鋼制彈殼無法克服的技術(shù)難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服上述現(xiàn)有鋼制彈殼在爆炸過程中形成堵褚的不足，本發(fā)明的目的是提供一種石油射孔彈粉末冶金易碎彈殼的制備方法，該工藝具有少、無切削加工、節(jié)能、節(jié)材、無環(huán)境污染、成本低、高效等特點，所制備零件徹底解決了彈殼在爆炸過程中形成的堵褚，從而大大提高了采油效率和降低開采成本。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
[0006]一種石油射孔彈粉末冶金易碎彈殼的制備方法，包括以下步驟:
[0007]第一步配料:原材料成分及重量比如下:
[0008]采用100目霧化鐵粉96.65— 98.15%,325目天然鱗片石墨粉末0.8%、200目銅粉0.5—1.5%,200目磷鐵粉0.5—1.5%,20號工業(yè)用機油0.05% ；
[0009]第二步混料:先將20號工業(yè)用機油與霧化鐵粉混合后，依次加入其余成分，按照第一步配成原料IOOKg置入“Y”型混料機中，混料時間為45— 60分鐘；
[0010]第三步篩料:用80目篩網(wǎng)過篩第二步的混料:
[0011]第四步成型:將過篩的混料按5.5 — 6.0T/cm2壓力，進行零件毛坯成型，密度為
6.75—6.95g/cm3 ；
[0012]第五步燒結(jié):將成型的鋼領(lǐng)圈毛坯放置在氮化硅墊板上燒結(jié)，在混合氣體一液氮氣體60%，氨分解氣體40%保護氣氛下，先進入預燒結(jié)區(qū)700°C --80(TC溫度下燒結(jié)30-40分鐘，再進入高溫區(qū)1120—1150°C溫度下燒結(jié)30-40分鐘，冷卻出爐；
[0013]第六步后續(xù)處理:根據(jù)零件技術(shù)要求，進行蒸汽處理，使其達到設計要求即可。
[0014] 由于本發(fā)明采用了特定的主元材料粒度組份和特殊材料配方，彈殼表面硬度為HRB85-95 ;材料抗拉強度:大于480MPa ;彈殼爆炸殘留破碎削尺寸小于5mm。[0015]本發(fā)明使用粉末冶金霧化鐵粉、天然石墨、金屬銅、磷鐵粉、潤滑劑等，經(jīng)過混合、壓制、燒結(jié)，精加工、蒸汽處理、形成粉末冶金易碎彈殼零件，采用粉末冶金彈殼不僅能夠滿足鋼制彈殼的性能和要求，而且徹底解決了鋼制彈殼在爆炸過程中形成的堵褚，從而大大提高了采油效率和降低開采成本。
【具體實施方式】
[0016]實施例一
[0017]本實施例的生產(chǎn)工藝是這樣實現(xiàn)的:
[0018]第一步配料:采用100目霧化鐵粉98.15%、325目天然鱗片石墨粉末0.8%、200目銅粉0.5%、200目磷鐵粉0.5%、20號工業(yè)用機油0.05% ;
[0019]第二步混料:先將20號工業(yè)用機油與霧化鐵粉混合后，依次加入其余成分，按照第一步配成原料IOOKg置入“Y”型混料機中，混料時間為45分鐘；
[0020]第三步篩料:用80目篩網(wǎng)過篩第二步的混料；
[0021]第四步成型:將過篩的混料按5.5T/cm2壓力，進行零件毛坯成型，密度為6.75g/cm3 ；
[0022]第五步燒結(jié):將成型的鋼領(lǐng)圈毛坯放置在氮化硅墊板上燒結(jié)，在混合氣體一液氮氣體60%，氨分解氣體40%保護氣氛下，先進入預燒結(jié)區(qū)700°C --80(TC溫度下燒結(jié)30-40分鐘，再進入高溫區(qū)1120—1150°C溫度下燒結(jié)30-40分鐘，冷卻出爐；
[0023]第六步后續(xù)處理:根據(jù)零件技術(shù)要求，進行蒸汽處理，使其達到設計要求即可。
[0024]測試評價本實例結(jié)果，彈殼表面硬度為HRB85 ;材料抗拉強度:483MPa ;彈殼爆炸殘留破碎削尺寸最大4.86mm,4mm以下占40%
[0025]實施例二
[0026]本實施例的生產(chǎn)工藝是這樣實現(xiàn)的:
[0027]第一步配料:采用100目霧化鐵粉96.65%、325目天然鱗片石墨粉末0.8%、200目銅粉1.5%、200目磷鐵粉1%、20號工業(yè)用機油0.05% ；
[0028]第二步混料:先將20號工業(yè)用機油與霧化鐵粉混合后，依次加入其余成分，按照第一步配成原料IOOKg置入“Y”型混料機中，混料時間為60分鐘；
[0029]第三步篩料:用80目篩網(wǎng)過篩第二步的混料；
[0030]第四步成型:將過篩的混料按6.0T/cm2壓力，進行零件毛坯成型，密度為6.95g/cm3 ；
[0031]第五步燒結(jié):將成型的鋼領(lǐng)圈毛坯放置在氮化硅墊板上燒結(jié)，在混合氣體一液氮氣體60%，氨分解氣體40%保護氣氛下，先進入預燒結(jié)區(qū)700°C --80(TC溫度下燒結(jié)30-40分鐘，再進入高溫區(qū)1120—1150°C溫度下燒結(jié)30-40分鐘，冷卻出爐；
[0032]第六步后續(xù)處理:根據(jù)零件技術(shù)要求，進行蒸汽處理，使其達到設計要求即可。
[0033]測試評價本實例結(jié)果，彈殼表面硬度為HRB95 ;材料抗拉強度:498MPa ;彈殼爆炸殘留破碎削尺寸最大5.0mm, 4mm以下占30%。
[0034]實施例三 [0035]本實施例的生產(chǎn)工藝是這樣實現(xiàn)的:
[0036]第一步配料:采用100目霧化鐵粉97.15%、325目天然鱗片石墨粉末0.8%、200目銅粉0.8%、200目磷鐵粉L2%、20號工業(yè)用機油0.05% ；
[0037]第二步混料:第二步混料:先將20號工業(yè)用機油與霧化鐵粉混合后，依次加入其余成分，按照第一步配成原料IOOKg置入“Y”型混料機中，混料時間為50分鐘；
[0038]第三步篩料:用80目篩網(wǎng)過篩第二步的混料；
[0039]第四步成型:將過篩的混料按5.8T/cm2壓力，進行零件毛坯成型，密度為6.85g/cm3 ；
[0040]第五步燒結(jié):將成型的鋼領(lǐng)圈毛坯放置在氮化硅墊板上燒結(jié)，在混合氣體一液氮氣體60%，氨分解氣體40%保護氣氛下，先進入預燒結(jié)區(qū)700°C --80(TC溫度下燒結(jié)30-40分鐘，再進入高溫區(qū)1120—1150°C溫度下燒結(jié)30-40分鐘，冷卻出爐；
[0041]第六步后續(xù)處理:根據(jù)零件技術(shù)要求，進行蒸汽處理，使其達到設計要求即可。
[0042]測試評價本實例結(jié)果，彈殼表面硬度為HRB90 ;材料抗拉強度:490MPa ;彈殼爆炸殘留破碎削尺寸最大4.86mm, 4mm以下占80%。
[0043]綜合評價三項實例結(jié)果，均能夠滿足產(chǎn)品技術(shù)要求。但從綜合性能指標及生產(chǎn)實際來考慮，第三種 實例方案效果最佳。
【權(quán)利要求】
1.一種石油射孔彈粉末冶金易碎彈殼的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 第一步配料:原材料成分及重量比如下: 采用100目霧化鐵粉96.65— 98.15%、325目天然鱗片石墨粉末0.8 %、200目銅粉0.5—1.5%,200目磷鐵粉0.5—1.5%,20號工業(yè)用機油0.05% ； 第二步混料:先將20號工業(yè)用機油與霧化鐵粉混合后，依次加入其余成分，按照第一步配成原料IOOKg置入“Y”型混料機中，混料時間為45— 60分鐘； 第三步篩料:用80目篩網(wǎng)過篩第二步的混料: 第四步成型:將過篩的混料按5.5-6.0T/cm2壓力，進行零件毛坯成型，密度為6.75-6.95g/cm3 ； 第五步燒結(jié):將成型的鋼領(lǐng)圈毛坯放置在氮化硅墊板上燒結(jié)，在混合氣體一液氮氣體60%,氨分解氣體40%保護氣氛下，先進入預燒結(jié)區(qū)700°C --80(TC溫度下燒結(jié)30-40分鐘，再進入高溫區(qū)1120—1150°C溫度下燒結(jié)30-40分鐘，冷卻出爐； 第六步后續(xù)處理:根據(jù)零件技術(shù)要求，進行蒸汽處理，使其達到設計要求即可。
2.根據(jù) 權(quán)利要求1所述的一種石油射孔彈粉末冶金易碎彈殼的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 第一步配料:采用100目霧化鐵粉98.15%,325目天然鱗片石墨粉末0.8%、200目銅粉0.5%、200目磷鐵粉0.5%、20號工業(yè)用機油0.05% ; 第二步混料:先將20號工業(yè)用機油與霧化鐵粉混合后，依次加入其余成分，按照第一步配成原料IOOKg置入“Y”型混料機中，混料時間為45分鐘； 第三步篩料:用80目篩網(wǎng)過篩第二步的混料； 第四步成型:將過篩的混料按5.5T/cm2壓力，進行零件毛坯成型，密度為6.75g/cm3。第五步燒結(jié):將成型的鋼領(lǐng)圈毛坯放置在氮化硅墊板上燒結(jié)，在混合氣體一液氮氣體60%,氨分解氣體40%保護氣氛下，先進入預燒結(jié)區(qū)700°C —80(TC溫度下燒結(jié)30-40分鐘，再進入高溫區(qū)1120—1150°C溫度下燒結(jié)30-40分鐘，冷卻出爐； 第六步后續(xù)處理:根據(jù)零件技術(shù)要求，進行蒸汽處理，使其達到設計要求即可。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石油射孔彈粉末冶金易碎彈殼的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 第一步配料:采用100目霧化鐵粉96.65%、325目天然鱗片石墨粉末0.8%、200目銅粉1.5%、200目磷鐵粉1%、20號工業(yè)用機油0.05% ； 第二步混料:先將20號工業(yè)用機油與霧化鐵粉混合后，依次加入其余成分，按照第一步配成原料IOOKg置入“Y”型混料機中，混料時間為60分鐘； 第三步篩料:用80目篩網(wǎng)過篩第二步的混料； 第四步成型:將過篩的混料按6.0T/cm2壓力，進行零件毛坯成型，密度為6.95g/cm3 ；第五步燒結(jié):將成型的鋼領(lǐng)圈毛坯放置在氮化硅墊板上燒結(jié)，在混合氣體一液氮氣體60%,氨分解氣體40%保護氣氛下，先進入預燒結(jié)區(qū)700°C —80(TC溫度下燒結(jié)30-40分鐘，再進入高溫區(qū)1120—1150°C溫度下燒結(jié)30-40分鐘，冷卻出爐； 第六步后續(xù)處理:根據(jù)零件技術(shù)要求，進行蒸汽處理，使其達到設計要求即可。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石油射孔彈粉末冶金易碎彈殼的制備方法，其特征在于，包括以下步驟:第一步配料:采用-100目霧化鐵粉97.15%,325目天然鱗片石墨粉末0.8%、200目銅粉0.8%、200目磷鐵粉1.2%、20號工業(yè)用機油0.05% ； 第二步混料:第二步混料:先將20號工業(yè)用機油與霧化鐵粉混合后，依次加入其余成分，按照第一步配成原料IOOKg置入“Y”型混料機中，混料時間為50分鐘； 第三步篩料:用80目篩網(wǎng)過篩第二步的混料； 第四步成型:將過篩的混料按5.8T/cm2壓力，進行零件毛坯成型，密度為6.85g/cm3 ；第五步燒結(jié):將成型的鋼領(lǐng)圈毛坯放置在氮化硅墊板上燒結(jié)，在混合氣體一液氮氣體60%,氨分解氣體40%保護氣氛下，先進入預燒結(jié)區(qū)700°C —80(TC溫度下燒結(jié)30-40分鐘，再進入高溫區(qū)1120—1150°C溫度下燒結(jié)30-40分鐘，冷卻出爐； 第六步后續(xù)處 理:根據(jù)零件技術(shù)要求，進行蒸汽處理，使其達到設計要求即可。
【文檔編號】B22F1/00GK104014798SQ201410213331
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年5月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月19日
【發(fā)明者】林育陽, 李選, 允月婷, 高源 , 周勇, 李強 申請人:陜西華夏粉末冶金有限責任公司