钨丝束穿甲弹小述

最近在查询有关穿甲弹的资料,看到钨丝束穿甲弹,常看到的都是钨合金,贫铀的穿甲弹,这个倒是不常见,跟大家分享一下吧!

钨丝束穿甲弹最早由美国开始研究,用钨合金丝来增强铀合金弹芯,能大大提高弹芯的侵彻能力,另外还研究了用钨晶须制造穿甲弹芯,由于晶须具有比其它状态材料高得多的力学性能, 因而这种穿甲弹芯的力学性能远高于常规弹芯材料的性能。英国皇家兵工厂对用某些钨合金(如W -0 .6 %ThO2或W -1 .0 %ThO2)丝作增强相的WHA用于穿甲弹进行了可行性研究,发现有必要在W 合金丝表面涂履一些氧化物,来防止烧结过程中增强相与基体发生反应[ 7] 。德国,日本等国家也相继进行了钨丝束穿甲弹的研究,国内也有一些,比如五二研究所用粉末冶金方法将纯钨丝与93W 复合后进行液相烧结;中科院力学所将钨丝表面镀铜后, 液相烧结或用爆炸复合制造钨丝束弹芯;北理工则将钨丝放入双层圆筒中,进行了爆炸压实的试验研究等,都取得了不错的成效。

钨丝束弹芯的几种典型制备方法

钨丝束穿甲弹制备基本形成了几点共识:一是复合工艺应使钨丝的力学性能不降低或降低不多,以保证复合弹芯具有较钨合金更高的力学性能和穿甲性能;二是复合工艺方法不能太复杂且成本不能太高;三是钨丝束的复合材料制备方法应能适于大批量生产制造, 以便于复合材料弹芯能在制式弹药上应用。制备方法主要有用钢作粘结相的钨丝束弹芯,,用铜作粘结相的钨纤维弹芯,钨合金丝熔渗穿甲弹芯,钨丝熔渗非晶态合金弹芯等,简单介绍一下铜作粘结相的钨纤维弹芯的制备流程。

将直径0 .38mm 的钨合金增强丝(质量分数:98 %W 、2 %Th2)用线束准直仪均匀地平行分布,把准直仪和增强丝一起放入橡胶包套内, 再加入预先混入0 .6 %
石墨粉(-80 ~ 326 目)的4600 钢粉末(也可用4660钢粉末)。封闭胶套并进行冷等静压,压力约为826MPa 。去掉包套和准直仪后将压制件在氢气氛中1 150 ℃烧结2h ,使坯件的致密度约为80 % ~85 %。之后,坯料再经模锻后的钨丝排布会发生一些变化, 丝与丝之间的距离将减小,但丝的外形尺寸基本没有变化。将毛坯在855 ℃下奥氏体化, 淬火后, 在400 ℃回火1h,其硬度可达HRC40 ~ 45 。成品弹芯中增强丝体积占30 %, 基体占70 %。

钨丝束穿甲弹未来的发展有以下几点设想与建议

1.由于纯钨或掺杂钨丝在有C 、Fe 、Ni 、Mn 、Ta等元素存在时会显著降低其再结晶温度,并使钨丝脆化,这是钨合金不能直接用钨丝来进行增强、增韧的主要原因,因此探索在低于1 200 ℃以下与高强度钢复合是一个可行的技术方案和研究方向。

2.用非晶或微晶材料作为粘结相熔渗法制备钨丝束穿甲弹弹芯是近年来出现的新制备工艺,应组织力量开展这方面的研究工作。

3.经研究,用钨绞丝经绞合—旋锻—液力挤压的机械复合方法制备抗拉强度为3 000MPa 的穿甲弹弹芯,将会大大提高穿甲弹的侵彻能力, 应深入进行工艺研究。

4.建议开展穿甲弹专用钨丝的研究,为研制高性能复合材料穿甲弹提供必要的技术支撑。