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鉭鎢合金藥型罩的熱處理工藝研究

為了進(jìn)一步提高彈丸侵徹均質(zhì)裝甲鋼板的侵徹深度,藥型罩材質(zhì)逐漸從紫銅向純鉭、鉭基合金、純鎢和鎢基合金等高密度和高延展性的材料轉(zhuǎn)變。目前,最受國內(nèi)外研究者歡迎的藥型罩材料的是鉭鎢合金。

鉭鎢合金是在純鉭的基礎(chǔ)上添加鎢元素的一種完全固溶單相合金,具有較高的密度和良好的動態(tài)延性等特點(diǎn),因而所制成的藥型罩的能量密度較高、沖擊力較大和形態(tài)較好。鉭鎢合金藥型罩的生產(chǎn)流程為:配粉混粉→等靜壓壓制→真空高溫?zé)Y(jié)→電子束熔煉→熱鍛開坯→真空退火熱處理→室溫鍛造→真空退火熱處理→精加工。下面主要介紹的該藥型罩的熱處理工藝。

研究表明:經(jīng)過電子束熔煉得到的鉭鎢合金鑄錠的晶粒粗大,其表層的晶粒尺寸平均為4-6mm,鑄錠芯部晶粒則更為粗大。

鉭鎢鑄錠金相組織圖片(來源:趙鑫/北京科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院)

鉭鎢鑄錠金相組織圖片(來源:趙鑫/北京科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院)

鍛棒毛坯的適宜再結(jié)晶處理溫度為1150℃,因?yàn)椴牧显诖藴囟认履塬@得較好的塑性和流動性,從而能保證在室溫下完成鉭鎢藥型罩的鍛造成型。當(dāng)再結(jié)晶處理溫度低于1150℃時(shí),鍛造毛坯再結(jié)晶不完全;當(dāng)高于1150℃時(shí),晶粒會嚴(yán)重長大。將經(jīng)過1150℃真空退火熱處理的f50mm鍛造毛坯棒制成小圓柱,通過模鍛鍛成f108mm的藥型罩毛坯,其表面無氧化皮、無裂紋和開裂現(xiàn)象。當(dāng)退火溫度從1000℃升高到1400℃時(shí),藥型罩材料的硬度會下降,可能是因?yàn)樵诖藴囟葏^(qū)間發(fā)生再結(jié)晶。

1150℃×1h鉭鎢鑄錠熱處理金相組織圖片(來源:趙鑫/北京科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院)

1150℃×1h鉭鎢鑄錠熱處理金相組織圖片(來源:趙鑫/北京科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院)

鉭鎢鑄錠退火溫度與硬度關(guān)系(來源:趙鑫/北京科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院)

鉭鎢鑄錠退火溫度與硬度關(guān)系(來源:趙鑫/北京科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院)

鉭鎢合金EFP藥型罩可形成形態(tài)好、飛行穩(wěn)定,速度降?。s3m/s)的球形彈丸,可穿透100m距離上60mm/0?均質(zhì)裝甲鋼板。

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