我国穿甲弹用钨合金研究的最新进展和展望(三)

我国穿甲弹用钨合金研究的最新进展和展望(三)

  • 2006年08月17日 14:48
  • 来源:中国铁合金网

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  • 关键字:钨合金
[导读]长期以来,对动能弹体冲击装甲靶板的过程分析主要依靠大量的试验结果,随着对穿甲现象研究的日益深入,其它一些方法也用于弹靶作用的分析

张存信,秦丽柏,米文宇,白志国(中国兵器科学院 宁波分院,宁波315103)
1.4数值模拟计算研究
长期以来,对动能弹体冲击装甲靶板的过程分析主要依靠大量的试验结果,随着对穿甲现象研究的日益深入,其它一些方法也用于弹靶作用的分析,如经验法、理论分析法和数值模拟法等。其中,数值模拟法能较全面的反应穿甲过程中间参数和物理量的变化,利用计算机绘图技术设计的数值模拟方法还可以直观地图示整个穿甲过程中各种参量(形状、应力、应变等)的变化;此外,利用计算机程序可以选择不同的物理参数和几何参数进行计算,得到各种不同参数对弹、靶相互作用的影响程度,从而能给出更全面的试验分析结果。
黄伟等对钨合金内部应力场的数值模拟结果表明,钨合金并非只在粘结相中发生应力集中,而是首先出现在高强度的钨颗粒中[18]。房文斌等用数值分析方法研究高密度钨合金热静液挤压过程,表明在高温下进行的热静液挤压,可大幅度降低挤压力和获得更大的挤压比[19]。荣吉利等研究了钨合金易碎动能穿甲弹的侵彻和破碎性能,在建立钨合金易碎动能穿甲弹有限元分析模型的基础上,模拟了具有不同拉-压强度比的钨合金穿甲弹在穿透靶板时的侵彻和破碎过程[20]。程兴旺等通过钨合金壳体垂直侵彻混凝土靶板的实验,获得钨合金壳体危险截面处的应变-时间历程曲线,为壳体设计提供侵彻模型和数值估算的验证标准[21]。任春雨等综述了复合材料层合冲击模型的研究进展,为复合材料防护结构的设计合优化提出了新的思路[22]。
1.5 制备技术研究
细化钨颗粒成为高密度钨合金研究的一个新的热点,采用机械合金化法(MA)、冷凝干燥法、化学气相沉淀法、喷雾干燥法、溶胶-凝胶法等方法制备的预合金粉,并采用适当的工艺可制得非常细的粉末。另外,采用喷雾反应工艺可一步合成细晶粒、多成分、预合计化的钨基合金粉,这种粉可在远低于粘结相熔点的温度下烧结达到全密度[23]。范景莲等用MA工艺制备了纳米晶钨合金复合粉末在常压氢气气氛中的烧结致密化和在烧结过程中的钨颗粒长大行为,表明MA纳米晶粉末可促进致密化,使致密化温度降低约100~200℃,在一般固相烧结温度时可以得到晶粒尺寸为3~5µm的细晶高强度合金[24]。他们还对纳米钨合金注射成形进行了研究,表明在1350~1450℃时固相烧结即达到了全致密,最终合金的晶粒约为3µm,抗拉强度大于1200MPa[25]。罗述东等研究了钨合金粉末在不同温度下的温压成形行为,表明温压能明显提高压坯密度,温压坯件的径向收缩小于常温坯件的径向收缩,而且温压可以改善钨合金的显微组织[26]。李信等将冷等静压成形的试样埋在Al2O3粉中,置于空气烧结炉中加热并保温30min预氧化后,再经不同温度烧结;结果表明,钨合金采用预氧化活化烧结,可以降低烧结温度,减少合金变形,并得到致密的钨合金,同时可提高钨合金的抗拉强度和延伸率[27]。(未完待续)

参  考
[18]黄伟,刘筱玲,赵宝荣,等。钨合金内部应力场的数值模拟[J]。兵器材料科学与工程,2005,28(2):51-54。

[19]房文斌,王尔德,胡连喜,等。高密度钨合金热静液挤压流动粘度德数值计算[J]。稀有金属材料与工程,2005,34(1):33-36。

[20]荣吉利,于心建,刘宾,等。钨合金易碎动能穿甲弹穿甲有限元模拟与分析[J]。北京理工大学学报,2004,24?(3):193-196。

[21]程兴旺,王富耻,王鲁,等。钨合金壳体侵彻混凝土靶板过程壳体应变的实验测试[J]。兵工学报,2004,25(1):102-105。

[22]任春雨,朱锡,梅志远。复合材料层合板冲击模型研究现状[J]。兵器材料科学与工程,2005,28(4):59-67。

[23]叶途明,易健宏,李丽娅,等。高密度钨合金研究的新进展[J]。粉末冶金材料科学与工程。2003,8(2):134-140。

[24] 范景莲,黄伯云,曲选辉,等。纳米晶钨合金粉末常压烧结的致密化和晶粒长大[J]。粉末冶金材料科学与工程,2001,6(2):83-88。

[25]黄伯云,范景莲,曲选辉,等。纳米钨合金材料的研究与应用[J]。中国钨业。2001,2001,16(5-6):38-43。

[26]罗述东,唐新文,曹正华,钨基高密度合金粉末的温压成形行为[J]。粉末冶金材料科学与工程。2003,8(1):23-27。

[27]李信,武胜。预氧化烧结高密度钨合金[J]。稀有金属材料与工程,2002,31(4):319。

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