电铸镍药型罩的微观组织及力学特性研究

采用电铸法制备镍药型罩,利用X射线衍射仪、扫描电镜研究电铸镍药型罩的微观组织,通过拉伸试验研究电铸镍药型罩的力学特性。结果表明:在无添加剂时,随着电流密度的增大,晶粒尺寸变大;加入添加剂后,晶粒细化,可得到超细晶镍药型罩。脉冲电铸制备的药型罩表面光滑,晶粒尺寸约为500 nm。电铸镍药型罩中存在强烈的<100>丝织构,电铸参数的改变对镍药型罩织构影响较小。力学特性研究表明其屈服强度为256 MPa,伸长率可达7.4%。断口形貌观察发现电铸超细晶镍的断裂属于延性断裂。     

电铸镍药型罩经退火处理后组织与性能的变化

在电铸液中加入添加剂可以使电铸镍药型罩的晶粒得到细化,通过适宜的热处理可以达到控制晶粒形状和大小 的目的。对加添加剂的电铸镍药型罩在不同的温度下进行了退火热处理,利用光学显微镜、扫描电子显微镜及显微硬度计 对退火热处理前后样品的微观组织及疑微硬度进行了系统的研究。试验结果表明,随着退火温度的升高电铸镍药型罩的 显微硬度明显降低,内部晶粒呈现等轴晶形态。     

氨基磺酸盐电铸镍药型罩的制备与微观组织

采用直流电铸法在氨基磺酸盐铸液中电铸制备镍药型罩,利用光学显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)和背散射电子衍射(EBSD)技术对其组织结构进行观察和分析。研究结果表明:所制备药型罩表面质量良好,由于电铸过程中添加剂的不断消耗,从药型罩的内表面到外表面存在微观组织的不均匀性,晶粒沿平行于罩壁的法线方向呈柱状生长,在罩壁的法线方向存在<100>丝织构。     

电铸镍药型罩时脉冲参数对组织与性能的影响

利用脉冲电铸法制备纯镍药型罩,研究脉冲参数对电铸镍微观组织和性能的影响规律。实验采用两种不同的电铸液配方,分别改变脉冲电源的占空比、频率、阴极电流密度,得出电铸镍硬度随电铸参数的变化规律。研究结果表明,在单向脉冲电铸条件下,增大正向电流的占空比能够使得电铸镍的硬度变小。在双向脉冲电铸条件下,连续增加正向电流的占空比可使得电铸镍的硬度先增大后减小。当占空比达到50%左右时,电铸镍的硬度达到最大值;频率增加使得电铸镍的硬度先缓慢增加,当频率增加到4 000 Hz以上时,电铸镍的硬度快速增加。随着阴极电流密度增加电铸镍的硬度会变小。与此同时,利用脉冲电流可以得到晶粒细小,晶粒形态为等轴晶的电铸镍。     

电铸药型罩的电子背散射衍射分析

利用电子背散射衍射对不同电铸成形工艺的药型罩进行了分析研究 ,研究表明 :电铸药型罩的晶粒为超细晶粒 ;电铸抗旋药型罩具有柱状晶粒 ,并且存在明显的择优取向 ;电铸非抗旋药型罩为等轴细晶 ,无明显的取向性。     

脉冲电流对镍药型罩电铸速度的影响研究

为了制备纯镍药型罩,研究脉冲电铸时脉冲参数对电铸速度的影响规律。利用两种不同的镀液配方,分别改变占空比、频率、最大阴极电流密度,得出电铸速度随脉冲参数的变化规律。在单向脉冲或双向脉冲条件下,增大正向电流的占空比都能使电铸速度增加,但是随着占空比的增大,电铸速度增加幅度变小;频率的改变对电铸速度没有影响;阴极电流密度增加时电铸速度也均匀增加。     

精密成型装药药型罩的性能保证措施

采用电铸成型工艺制造的药型罩，金相结构均匀、晶粒度细小，可做为精密成型装药的药型罩。通过对药型罩做静态大变形均匀性检测，做杵体回收试验的分析研究，可对其性能进行相关的评估。文中提供的足一种具有工程实用价值的技术保证方案。     

电子背散射衍射对电铸药型罩织构的定量分析

利用电子背散射衍射对不同电铸成形工艺的药型罩织构进行了定量分析研究 ,研究表明 :电铸抗旋药型罩具有择优取向的柱状晶粒 ,其明显的择优取向为〈31 1〉和〈2 1 0〉,且织构为非对称分布 ;电铸非抗旋药型罩为等轴细晶 ,无明显的取向性     

电铸药型罩研究进展与分析综述

本文是有关电铸药型罩的综述性论文.对电铸药型罩状况作了简要分析,指出此种新工艺用普通设备和原材料能造出精密级超细晶药型罩,且其终点弹道性能优良.重点介绍了破甲侵彻性能的对比.     

国内首创电铸药型罩技术(下)

二、国外电铸药型罩的发展简况国外对电铸药型罩的技术保密甚严,虽然美国早在50年代初就开始研究,50年代中期已可批量生产,如105mm坦克炮用破甲弹电铸紫铜药型罩,但目前限定在导弹战斗部上使用,专利及技术仍不向外界透露,这里只能借助点滴资料进行分析。     

双层药型罩EFP战斗部性能参数的灰色系统理论分析及实验研究

通过LS-DYNA有限元软件计算得到不同装药结构的双层药型罩爆炸成型弹丸(EFP)战斗部成型侵彻体的特征参数,利用灰色系统理论分析了药型罩材料密度、曲率半径、厚度比以及装药密度、装药长径比(L/D)对成型侵彻体不同特征参数的影响规律。基于灰色系统理论分析结果设计了不同装药结构的双层药型罩EFP战斗部并进行了毁伤效应实验研究。实验结果表明当内外药型罩的厚度比为1.33时,双层药型罩EFP战斗部成型侵彻体的侵彻深度达到0.67倍装药口径,是具有相同装药结构EFP战斗部成型侵彻体侵彻深度的两倍左右;具有Cu-Cu或Cu-Fe药型罩组合方式的双层药型罩EFP战斗部成型侵彻体在侵彻深度方面的能力大致相当,但是Cu-Cu药型罩组合方式的战斗部成型侵彻体侵彻钢板的形状近似呈圆形。     

贴隔板法在尾翼EFP成型中的应用研究

采用LS—DYNA对在药型罩上粘附隔板结构形成带尾翼型爆炸成型弹丸（explosively formed projeetile，EFP）进行三维数值模拟，从药型罩微元压跨速度和压力的角度初步探讨了形成尾翼型EFP的机理，对同一直径的大锥角型、球缺型和弧锥结合型药型罩形成的尾翼型EFP进行了对比分析，三种结构药型罩均能形成较为明显的尾翼，其中大锥角型药型罩得到的EFP速度最高。数值计算结果表明，EFP尾翼数与药型罩上所粘贴的隔板数一致，三种不同结构药型罩上粘贴四个隔板，得到的尾翼数均为四个。通过实验，对贴隔板法形成尾翼EFP做了进一步验证，实验结果与数值模拟结果基本一致。     

织物衬垫编织工艺对自润滑关节轴承摩擦学性能的影响

为了了解织物衬垫在不同的编织工艺下自润滑关节轴承的摩擦磨损机理,采用不同的编织工艺制备了两种聚四氟乙烯(PTFE)/芳纶纤维自润滑编织衬垫,在一定工况下,对两种不同衬垫下的自润滑关节轴承的摩擦学特性进行了研究,并用扫描电子显微镜和能谱仪对衬垫磨损面和对偶面进行了微观分析。研究结果表明：在高频重载条件下,A工艺衬垫（先将两种纤维混并加工成纱线,再将其与芳纶纤维编织成织物）关节轴承的摩擦学性能较差,磨损机理主要是严重的疲劳磨损和粘着磨损;B工艺衬垫（PTFE纤维和芳纶纤维相互交织而成,摩擦面富含PTFE纤维,粘结面富含芳纶纤维）关节轴承则表现出良好的摩擦学性能,相对于A工艺衬垫关节轴承其耐磨性得到提高,磨损机理主要为轻微的粘着磨损和磨粒磨损,可见衬垫的编织工艺在很大程度上影响了关节轴承的摩擦学性能。     

电铸与旋压药型罩微观组织及织构的研究

将透射电镜 (TEM )和电子背散射衍射 (EBSD)技术应用到药型罩的微观组织及织构的分析中 ,研究不同的成型工艺对药型罩的微观组织及织构的影响 ,结果表明 :电铸药型罩晶粒细小 ,且晶粒沿罩的厚度方向有明显择优取向 ,即存在平行于晶粒生长方向的丝织构 ;而旋压药型罩晶粒粗大 ,晶粒的晶体取向大体上呈随机分布 ,仅有微弱的形变织构 ,且这种形变织构经放置一段时间后就消失了 ,即有时效现象。这一结果为建立加工工艺与组织之间关系及重新认识旋压罩中的织构存在情况提供了一定的实验依据     

铜基非晶合金双层药型罩射流形成及侵彻性能

为了研究Cu基非晶合金Cu₄₅Zr₄₃Al₄Ag₈双层聚能药型罩的射流成型和侵彻能力,以等壁厚的单层铜药型罩和Cu-BMGs药型罩作为对比,分别选用铝、钛、聚乙烯和PTFE/Al材料作为外罩,Cu基非晶合金作为内罩,利用AUTODYN软件建立二维有限元模型,模拟了Cu基非晶合金双层聚能药型罩的射流成型、拉伸及侵彻过程,对比分析了各组药型罩射流的成型特点、稳定性和侵彻性能。通过仿真得到4种双层聚能药型罩射流成型后射流头部速度介于Cu-BMGs药型罩和铜药型罩之间,其中聚乙烯为外罩时,射流头部速度最高,侵彻深度最大,但射流稳定性最差;铝为外罩时,射流长度最长,射流稳定性最好;PTFE/Al为外罩时,开孔直径最大,但侵彻深度最小,与Cu-BMGs药型罩的相当。铝、钛、聚乙烯和PTFE/Al为外罩时,Cu基非晶合金双层药型罩的射流对纯铁靶侵彻深度分别为104、103、111、91.5 mm,开孔直径分别为12.5、20、18.8、45 mm,综合考虑侵彻深度和侵彻孔径,聚乙烯、PTFE/Al作为外罩时,Cu基非晶合金双层聚能药型罩的侵彻性能优于铝、钛作为外罩时的侵彻性能。     

PTFE基含能药型罩制备及毁伤性能研究

选取了不同PTFE(聚四氟乙烯)基反应材料,通过模压烧结的工艺制备了一批具有一定强度的PTFE基含能药型罩,并利用炸药对其进行直接驱动撞靶实验。结果显示:各PTFE基含能药型罩都能在炸药驱动下成功撞击反应,Mg/PTFE反应材料制备的药型罩和Al/Fe_2O_3/PTFE反应材料制备的药型罩对靶板开孔效果极好,开孔直径分别为13cm和12cm;而Al/Fe_2O_3(AR)/PTFE反应材料制备的药型罩仅在撞击部位造成变形凹坑。研究表明靶板穿孔效应与PTFE基含能药型罩所能承受的最大真实应力值有关,药型罩所能承受的最大真实应力值过小会导致药型罩对靶板穿孔扩孔失败。     

自润滑杆端关节轴承的摩擦性能研究

利用自制高频重载杆端关节轴承摩擦磨损试验机,研究了不同摆动频率下,尼龙、 PTFE、青铜、铜基粉末冶金4 种衬垫材料杆端关节轴承摩擦系数、线磨损量和摩擦温度的变化规律;借助扫描电子显微镜(SEM)对比分析了4 种杆端关节轴承衬垫材料的磨损表面。试验结果表明:PTFE 衬垫轴承的摩擦学性能最优,其次是尼龙衬垫轴承,并且其热传导性和热稳定性较好,铜基粉末冶金衬垫轴承的摩擦学性能最差;在3. 0 Hz 和16 MPa 条件下,尼龙衬垫轴承为轻微磨损, PTFE 衬垫轴承为轻微剥落磨损,青铜衬垫轴承为严重的磨粒磨损和疲劳磨损,铜基粉末冶金衬垫轴承为粘着磨损。     

氧化铈改性织物衬垫对自润滑关节轴承成膜机理的影响

通过对聚四氟乙烯（PTFE）/芳纶纤维复合编织衬垫进行氧化铈改性处理,利用自制的关节轴承性能试验机,在摆动频率2.5 Hz、摆角±10°条件下,对氧化铈改性处理自润滑关节轴承的摩擦学性能随连续摆动次数的变化进行了探讨,并采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线光电子能谱(XPS)观察分析了轴承的成膜及磨损机理。结果表明,氧化铈改性处理使自润滑关节轴承的摩擦学性能得到了提高,尤其对提高其耐磨性及防止轴承温度升高效果显著,其原因在于,经氧化铈改性处理的衬垫,其磨损表面在较短时间内形成均匀稳定的片层状PTFE转移膜,转移膜平整光滑、厚薄均匀且耐磨性好;氧化铈改性处理轴承衬垫仅发生了轻微的粘着磨损和磨粒磨损,而未经改性处理的轴承衬垫则发生了较严重的粘着磨损和磨粒磨损。     

环形切割器药型罩方案优化设计

在反舰导弹串联战斗部前级环形切割器的设计中优选药型罩材料。通过数值模拟,对铜、钨、铁三种单质药型罩,以及一定比例的两种铜钨复合药型罩的切割效果进行分析。结果表明,五种药型罩方案均能贯穿100mm靶板。铁药型罩和铜含量较少的复合药型罩在靶板底部形成射流堆积巢,钨药型罩和铜含量较多的复合药型罩贯穿后剩余速度较低,切割时间较长。最终确定以铜作为环形切割器的药型罩材料。该结论有助于新型串联战斗部的优化设计。