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DE1809750A1 - Mehrschichtgeschosskern und Verfahren zu seiner Herstellung durch Heisspressen - Google Patents

Mehrschichtgeschosskern und Verfahren zu seiner Herstellung durch Heisspressen

Info

Publication number
DE1809750A1
DE1809750A1 DE19681809750 DE1809750A DE1809750A1 DE 1809750 A1 DE1809750 A1 DE 1809750A1 DE 19681809750 DE19681809750 DE 19681809750 DE 1809750 A DE1809750 A DE 1809750A DE 1809750 A1 DE1809750 A1 DE 1809750A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
sintering
core
uranium
layer
bullet core
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19681809750
Other languages
English (en)
Inventor
Theisen Dr-Ing Roger Pierre
Dipl-Ing Erny Trausch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Continentale Nucleaire S A
Original Assignee
Continentale Nucleaire S A
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continentale Nucleaire S A filed Critical Continentale Nucleaire S A
Publication of DE1809750A1 publication Critical patent/DE1809750A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F7/00—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression
    • B22F7/06—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite workpieces or articles from parts, e.g. to form tipped tools
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B12/00—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material
    • F42B12/02—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect
    • F42B12/04—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect of armour-piercing type
    • F42B12/06—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect of armour-piercing type with hard or heavy core; Kinetic energy penetrators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B12/00—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material
    • F42B12/72—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the material
    • F42B12/74—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the material of the core or solid body

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)

Description

C.vii ,r.H. ".,iiick· DipJ. Iny. F.A.lVcicl-.v.am;, :.;L <u.: '.»r
La Continentale Nucloaire S.A.8 Mönchen 2?I ^,f"*ftlce Winston Chirrchill
Mehrschichtgesehosskern und Verfahren zu seiner Herstellung durch Heisspressen.
Priorität: Luxemburgische Patentanmeldung Hr. 56 486 vom 15- Juli 1968
Die vorliegende Erfindung betrifft einen durch Heisspressen hergestellten Mehrschichtgeschosskern sowie das Verfahren zu seiner Herstellung.
Die Anwendung des Heisspressverfahrens zur grosstechnischen Herstellung von Geschosskernen aus Volfram, Wolfram-Karbid, Titan-Karbid, Tantal-Karbid mit verschiedenen Gehalten an Bindemitteln, wie etwa Kobalt oder Nickel, ist bereits bekannt. Vergleiche z.B.
die deutsche Patentschrift 578815·
Desweitern ist es bekannt, dass das Heisspresaen es erlaubt im Vergleich zum klassischen Sinterverfahren die Porosität des Endproduktes zu verringern und neben den besseren measchen Eigenschaften eine gleichmässigere dichte Verteilung zu garantieren, was bei der Herstellung von Geschosskeraen aus ballistischen Gründen unbedingt notwendig ist.
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Ein weiterer Vorteil des Heisspressens oder Drucksinterns besteht darin, dass man in einem Arbeitsgang Sinterteile in engen Masstoleranzen herstellen kann, wodurch man das langwierige "und teure Schleifen der Endprodukte auf ein Mindestmass reduzieren^--^ kann.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die.Durchschlagkraft und die ballistischen Eigenschaften der Geschosskerne zu verbessern, indem man einen Kern hoher Dichte längs der geometrischen Achse einsetzt und eine symetrische Verteilung der Dichte gemäss der Achse des Geschosses garantiert·
Erfindungsgemäss wird die Aufgabe gelöst durch einen Mehrschichtgeschosskern der mindestens eine durch Drucksintern oder klassisches Sintern hergestellte Umhüllung aus Hartmetall und einen Urankern aus Uran-strahlungsfrei besitzt, die durch Drucksintern verbunden sind.
Desweitern kann der Geschosskern eine metallische Zwischenschicht aufweisen, welche in einer besonderen Ausführung aus Aluminium bestehen kann. Die Zahl der Zwischenschichten ist nicht auf eine einzige Schicht begrenzt.
Das Herstellungsverfahren für solche Geschosskerne begreift drei Verfahr ens schritte, nämlich die Herstellung der Umhüllung atis Hartmetall durch Drucksintern oder durch ein klassisches Sinterverfahren, die Herstellung des Kerns aus Uran-strahlungsfrei über den schmelzflüssigen Zustand und das Zusammenfügen der zwei Komponenten und anschliessendes Drucksintern·
Bei zusätzlicher metallischer Zwischenschicht wird dieselbe durch Sintern oder isostatisches Pressen hergestellt und vor dem Zusammenfügen des Geschosses zwischen die Hartmetallhülle und den
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Uraniumkern eingebracht.
Die vorliegende Erfindung wird nun an Hand der freigegebenen Zeichnungen*erläutert werden. .
Figur 1 stellt einen Geschosskern gemäss der Erfindung dar.
Figur 2 stellt die Matrize und die Stempel dar, die bei der Herstellung der Hartmetallhülle benutzt werden.
Die Figur 1 zeigt einen Geschosskern, der im Innern einer Umhüllung 1 aus Hartmetall einen Kern" 3 aus Uran-strahlungsfrei enthält· Zwischen dem Urankern 3 und der Umhüllung 1 aus Hartmetall ist eine Zwischenschicht aus Aluminium 2 vorgesehen.
Das Herstellungsverfahren des in der Figur 1 dargestellten Geschosskernes umfasst 4 Verfahrensschritte, wovon der erste.darin besteht, die Umhüllung 1 aus Hartmetall durch Sintern herzustellen, vorzugsweise durch Drucksintern oder Heisspressen, oder gegebenenfalls gemäss einem klassischen Sinterverfahren. Das zur Herstellung der Umhüllung 1 gebrauchte Metall kann z.B. aus 89 % Wolfram-Karbid und 11 % Kobalt bestehen.
Der zweite Verfahrensschritt begreift die Herstellung von der Zwischenschicht 2 durch Sintern oder isostatisches Pressen von Aluminiumpulver·
Der dritte Verfahrensschritt betrifft die Herstellung des Kerns aus Uran-strahlungsfrei. Dieser Kern wird vorzugsweise über dem schmelzflüssigen Zustand hergestellt.
Der vierte und letzte Verfahrensschritt bei der Herstellung der Geschosskerne gemäss der Figur 1 besteht in dem Zusammenfügen der drei Teile, nämlich der Umhüllunc l aus Hartmetall, der Zwischenschicht 2 aus Aluminium und des Ke^ s 3 aus Uranium, wie
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BAD
es in der Figur 1 dargestellt ist. ITaGb. dem Zusammenfügen werden diese drei SDeile durch Drucksintern im Temperaturbereich von 350 - 600° 0, miteinander verbunden« Dabei hängt die Sintertemperatur von der Sinterzeit und dem angelegten Sinterdruck ab. Die Sintertemperatur, der Sinterdruck und die Sinterzeit sind so auszuwählen, dass eine metallische Bindung zwischen den drei Schichten hergestellt wird, ohne dass dadurch die Geometrie derselben ■ verändert wird.
Die Figur 2 zeigt die zur Herstellung der Umhüllung 1 aus Hartmetall notwendigen Bauteile dar. Ein Graphitstempel 5, dessen Durchmesser der Kammer in der Umhüllung entspricht, ist in eine Graphitmatrize 7 eingeführt. Von oben her wird in die Matrize ein Gemisch 6 aus Wolfram-Karbid und Kobalt in genügender Menge zur Herstellung der Umhüllung 1 in die Matrize eingefüllt. Anschliessend wird die obere Oeffnung durch einen Graphitstempel 6 verschlossen, dessen unteres Ende eine konische Kammer aufweist um der Umhüllung die für Geschosse nötige konische Form zu geben.
Herstellungsbeispiel:
Während des ersten Schrittes der Herstellung von Geschosskernen, der die Herstellung der Umhüllung 1 des Geschosskernes umfasst, werden Wolfram-Karbidpulver und Kobaltpulver mit einer Kerngrösse von 1 bis 5yu . in einer Schwingmühle während ~j>2 Stunden gemahlen um eine homogene Mischung von etwa 89 % Wolfram-Karbid und 11 % Kobalt zu erhalten. Dieses Gemisch wird in die Graphitmatrize 7 geschüttet. Die beiden Stempel 4- und 5 sind so ausgeführt, dass man einen hohlen Hartmetall=pressling mit den gewünschten Abmessungen erhalt.
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Dieser Arbeitsgang wird vorzugsweise mit einer Continental-Oondorit-Presse durchgeführt. Dabei liegt die Sintertemperatur bei I5OO0 C. Die Sintertemperatur, der aufgebrachte Druck, sowie die Sinterzeit werden in Abhängigkeit von den Abmessungen des Geschosskernes ausgewählt.
Zur Herstellung der Zwischenschicht 2, welche dem zweiten Verfahre ns schritt entspricht, benutzt man isostatisches Pressen oder Sintern von Metallpulvern unter Druck. Eine bevorzugte Ausführungsform benutzt als Metall Aluminiumpulver.·
Der Kern aus üran-strahlungsfrei wird über den schmelzflüssigen Zustand unter Schutzgas oder in Vakuum hergestellt und durch Schleifen anschliessend auf die gewünschte Masse gebracht.
Anschliessend werden die drei Bauteile, deren Herstellung weiter oben beschrieben wurde, gemäss der Figur 1 zusammengefügt und der ganze Aufbau wird unter Druck unter folgenden Bedingungen gesintert: Der Sinterdruck ("bezogen auf den Kernquerschnitt) 70 cm , die Sintertemperatur ist gleich 500° 0. und die Sinterdauer 20 Sekunden.
Bei der Herstellung des Geschosskernes kann der zweite Verfahrensschritt entfallen und der Geschosskern nur zwei Komponenten begreifen. ' ·
Diese Beschreibung gilt nur als Beispiel und es ist durchaus möglich die Zusammensetzung des Hartmetalls, die Sinterbedingungen sowie die Zahl und die Abmessungen der Zwischenschichten zu verändern.
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Claims (6)

  1. PAgEHiDAITSPRUEGHE
  2. 1· Mehrschichtgeschosskern gekennzeichnet durch mindestens eine durch Drucksintern oder klassisches Sintern hergestellte Umhüllung (1) aus Hartmetall und einen Urankern (3) aus Uranstrahlungsfrei, die durch Drucksintern verbunden sind. 2. Mehrschichtgeschosskern gemäss Anspruch 1 gekennzeichnet durch eine metallische Zwischenschicht (2).
  3. 3· Mehrschichtgeschosskern gemäss Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenschicht (3) aus Aluminium hergestellt ist.
  4. 4. Mehrschichtgeschosskern gemäss Anspruch 2 gekennzeichnet durch weitere metallische Zwischenschichten.
  5. 5. Verfahren zum Herstellen des Mehrschichtgeschosskernes gemäss Anspruch 1 gekennzeichnet durch Herstellen einer Umhüllung aus Hartmetall durch Drucksintern oder klassisches Sintern, Herstellen eines Urankerns aus Uran-strahlungsfrei über den schmelzflüssigen Zustand unter Schutzgas oder Vakuum und Zusammenfügen der beiden Komponenten durch Drucksintern.
  6. 6. Verfahren gemäss Anspruch 6 gekennzeichnet durch die Herstellung einer metallischen Zwischenschicht durch Sintern oder isostatisches Pressen, wobei die Zwischenschicht zwischen die Umhüllung und den Urankern vor dem Zusammenfügen eingebracht wird.
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DE19681809750 1968-07-15 1968-11-19 Mehrschichtgeschosskern und Verfahren zu seiner Herstellung durch Heisspressen Pending DE1809750A1 (de)

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DE4007196A1 (de) * 1990-03-07 1991-09-12 Deutsch Franz Forsch Inst Hypergeschwindigkeits-wuchtgeschoss

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