钨合金穿甲弹芯的应力腐蚀裂纹

<正> 美陆军武器研究发展与工程中心对军用烧结钨合金动能穿甲弹芯的应力腐蚀裂纹性态进行了研究。研究中先将带有预制裂纹的悬臂弯曲试样沉浸在3.5%Nacl溶液中,然后在持续负载的情况下将其在相对湿度95%的空气中置放最多500小时。最后测定断裂     

国外钨合金弹芯的研究和发展

美国在60年代已经开始研究钨、铀合金的某些特殊性能。美国弹道实验室的专家们通过许多试验和研究认识到了这类重合金在弹药制造中应用的重要意义和潜力,他们认为利用钨或铀合金制造动能穿甲弹芯,可极大地提高穿甲弹的杀伤威力。本文将介绍几种钨合金弹芯的研制和加工方法。     

注射成形钨合金弹芯材料的性能与组织特征

研究开发低成本钨合金的近净成形技术是钨合金的一个重要发展方向。针对直径较大(Φ20～25mm)的钨棒弹芯和钨环散弹弹芯材料的注射成形,对粘结剂进行一系列的改进。采用一种粘度适中、流动性好、流变稳定性好的油+少量蜡组成的新型半固态塑料体系粘结剂,和多组元低分子混合溶剂快速脱除注射坯中60％以上的粘结剂,再采用热脱脂脱除其余的粘结剂,然后烧结,制备了性能很高的钨环和钨棒弹芯材料。研究了弹芯材料的性能和组织特征。结果表明,由弹芯加工成的冲击试样断口和拉伸试样断口形貌呈显著的钨晶粒穿晶解理断裂。采用注射成形工艺可以得到具有较高综合力学性能的钨合金弹芯。对于大截面的钨棒弹芯,弹芯材料的拉伸性能、延伸率和冲击性能分别达到σ_b=965MPa,δ=23％,A_k=54.4J/cm~2。     

铀合金弹芯的防腐蚀镀层

在许多用途方面铀和鈾合金的腐蚀较快,需要保护镀层。贫鈾的两个主要用途是动能穿甲弹的弹芯和飞机的配重和鎮重物。弹芯由含低合金元素(主要是钛)的贫鈾制造。在弹芯情况下,与鈾的腐蚀有关的几个可能的问題是:1)由腐蚀产物剝落引起的重量损失     

纤维增强的高密度合金弹芯

美国防部远景规划研究局已与有关机构签订合同,研究用纤维材料增强的高密度合金制穿甲弹弹芯。计划评定的材料有各种基体和纤维增强材料组成的弹芯,包括A1-FP、A-W,A1-SiC、A1-G(石墨)、Pb-FP、钢-W、废铀-W。据初步试验表明,由大致55％(体积)A1_2O_3连续纤维(FP)增强的铝弹芯,在垂直冲击时,可完全侵彻铝靶,而这些靶板却完全     

国外弹用高性能钨合金研究进展

The paper reviews the recent development of the technological level and the working ways of foreign advanced tungsten heavy alloys for long rod penetrator,and some pieces of advice about our research for tungsten heavy alloys are also given.     

钨合金穿甲弹芯的无損檢验

在1977年9月召开的美国国防技术粉末冶金会议上,美国陆军弹道研究所发表了“动能穿甲弹钨合金弹芯的冶金分析和无损检验”的论文。该所在研究钨合金弹芯(含钨90％、镍7％和铁3％,是粉末冶金、热处理、机加、并以12％减缩比型锻制成的杆件,直径为23.7毫米,长431.8毫米)的过程中,发现用这种     

用烧结-挤压法制造钨弹芯

穿甲弹芯一般采用硬质含金与重金属制造,但其侵彻能力有一定局限性。例如,硬度为HRA95、密度为14.6克/厘米~3、含碳化钨86%与钴14%的硬质合金弹芯,对单层厚装甲有很高的侵彻能力,但对多层薄装甲的侵彻效果却     

钨合金微观组织断裂分析计算

依据等强度设计思想,对高比重钨合金材料中微观组织开裂进行了分析,并根据等强度方程,计算了钨合金材料变形后钨颗粒临界长度ｌｃ 及钨合金材料的断裂强度。     

国外弹用高性能钨重合金研究进展

对近年来国外杆式穿甲弹用高性能钨重合金材料研究所达到的技术水平,所采 用的加工工艺作了简要的叙述,并且对我国弹用钨重合金研究提出了一些建议。     

易碎钨合金穿甲弹芯的注射成形研究

对采用注射成形工艺得到的Φ22.5 mm的易碎钨合金弹芯进行了研究,注射成形工艺为混炼、注射、溶剂脱脂、热脱脂、烧结等。结果表明:180℃×2 h的混炼工艺所得的喂料均匀,注射成形的最佳温度为180～200℃;在30～45℃条件下的溶剂脱脂一般不会产生溶胀、开裂等缺陷,溶剂脱脂24 h后,脱脂率大于40%;注射试样在溶剂脱脂后形成了连通孔道;热脱脂以5℃/min快速升温;采用二步法烧结,减少了变形,提高产品的致密度。     

动能穿甲弹弹心用钨合金的研究

鎢合金的密度为钢的2倍,抗压抗变形性能也好,从而允许減小动能穿甲弹弹心的直径,结果同样的弹心冲击力可作用在较小的靶板面积上,从而大大提高了动能穿甲弹的侵彻威力。所以,在七十年代,国外已广泛用鎢合金制造大口径脫壳穿甲弹的弹心,采用的合金及机械性能见表1。然而,鎢合金弹心的主要问題是脆性较大,侵彻装甲板时易发生断裂,不利于侵彻多层间隔装甲。多年来,国外在下述     

钨铀合金脱壳穿甲弹的应力分析

本文应用弹性有限元法,对尾翼稳定脱壳穿甲弹弹丸组合体建立了比较可靠的计算模型。使用ASKA通用有限元程序,对弹丸发射时不同弹体材料的组合模型的位移和应力分布以及齿部载荷沿轴向的分布分别进行了计算。分析了钨合金和铀合金两种材料的不同性能对弹丸膛内受力的不同影响,提出了两者通用弹托时存在的问题。并结合产品的研制,分析指出了引起断弹的原因。     

钨合金宏观残余应力X射线测量

利用日本理学公司２９０４型Ｘ射线应力测量仪及其残余奥氏体测量附件，建立了侧倾固定η法的Ｘ射线应力测量法，测定了ＣｒＫα－Ｗ（２１１）晶面的Ｘ射线应力常数，解决了钨合金宏观残余应力测量的技术难题，并利用Ｗａｎｇ－６００计算机编程，实现了自动化测量。该方法还可推广应用于其它类似材料的应力测量。     

异形钨合金零部件镀镍层腐蚀试验研究

为研究镀镍异形钨合金零部件的抗腐蚀性能,进行了实际形状W-Ni-Cu合金零部件高温水雾腐蚀试验,并对比分析零部件不同位置镀层在腐蚀前后的变化情况。结果表明:W-Ni-Cu镍镀层具有比基底材料优越的抗高温水雾腐蚀的能力,可以有效延缓合金零部件的腐蚀失效;镀镍后,形状复杂的W-Ni-Cu合金零部件腐蚀失效的主要因素是镀层在边角处与基底的结合强度低。     

钨合金弹侵彻圆柱壳靶板的数值模拟

利用ANSYS／LS—DYNA有限元软件,通过数值计算模拟了反导舰炮系统的钨合金弹侵彻反舰导弹的战斗部壳体的过程,分别计算了钨合金弹以不同的速度侵彻圆柱壳靶板的不同位置时子弹的剩余速度和剩余动能,并对钨合金弹侵彻相同厚度的圆柱壳靶板和平板靶板进行了比较。计算结果表明,子弹的侵彻位置对剩余速度和剩余动能影响很大,钨合金弹侵彻相同厚度的圆柱壳靶板和平板靶板的过程规律相似,只是在数值上有很小的差别。     

预扭转钨合金杆弹侵彻能力的实验研究

对预扭转和未扭转钨合金杆弹进行了侵彻实验,实验结果指出钨合金杆弹经预扭转之后侵彻能力有一定的提高．分析了在冲击过程中钨合金晶粒变形过程,发现预扭转后钨晶粒沿最大剪应力方向排列,因此有利于绝热剪切变形的发生,绝热剪切带使得弹头在侵彻过程中不断自锐,从而提高了预扭钨合金杆弹的侵彻能力．     

钨合金性能对爆炸加载下断裂模式的影响

研究钨合金动态抗拉和抗剪强度对爆炸加载下破片宏观断裂模式的影响。结果表明：运用断裂力学应力状态理论,分析应力状态与材料性能综合作用对钨合金爆炸加载形成的破片宏观断裂模式影响,分析结果与实验结果相符;用动态拉剪强度比以表征钨合金材料的脆性,在实验条件下,随着材料”值的减小,材料的脆性增加,破片正断比例线性递增。     

钨合金弹侵彻运动圆柱壳靶板的数值模拟

采用有限元软件,对钨合金弹以不同速度侵彻具有不同横向运动速度的圆柱壳靶板的过程进行了数值模拟。计算结果表明,钨合金弹的剩余速度和剩余动能随着靶板的横向速度的增大而急剧降低,随着钨合金弹的侵彻速度的增大而增大,而靶板横向速度对钨合金弹剩余速度的影响在低速侵彻时比高速侵彻要大。