一种穿爆燃弹用钨合金材料的制备研究
发布时间：2020-12-20 05:39
本文制备了一种具有特殊性能的W-Ni-Fe合金,该合金可用作穿爆燃弹的弹体材料,使该弹能够引燃有防护的油箱以及引爆来袭导弹的战斗部。采用雾化干燥结合氢还原的方法制备了该钨合金材料,并通过XRD、扫描电镜、万能试验机、一级轻气炮等对材料的组织结构、力学性能、破碎性能等进行了分析和表征。主要结果如下:1.该W-Ni-Fe合金的密度为理论密度的98.4%99.2%,硬度为HRC3645,通过分析不同烧结温度的组织结构,发现当温度低于1455℃时,合金中液相未出现,当温度为1455℃时,液相刚出现,W颗粒球化,其晶粒较小,约为20um,随着烧结温度的升高以及保温时间的延长,晶粒长大,当温度为1550℃时,晶粒尺寸约为50um。2.通过对比三种不同成分、不同烧结温度以及热处理前后样品的拉伸性能及延伸率。发现温度越高,样品的拉伸强度越好,当温度由1475℃升高到1525℃时,97W-Ni-Fe-X的拉伸强度从200MPa提高到820MPa;热处理后97W-Ni-Fe-X合金的拉伸强度由630MPa提高到820MPa;在同样的烧结条件下,97W-Ni-Fe...
【文章来源】：沈阳理工大学辽宁省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
2.7mm穿甲爆炸燃烧弹[7]
要有弹头壳、铅套、钢套（刻有预制破片的槽）、弹芯、燃烧物、炸药和可燃图 1.2 是我国 12.7mm 穿甲爆炸燃烧弹从撞击靶板到穿透并形成碎片的过程意图[10]，图（a）表示弹头撞击钢板时，弹头中部的炸药受到挤压，图（b）是头开始穿出第一块钢板时，弹头中部的炸药开始起爆并在弹头钢套前端口部处外膨胀形成凸肚鼓包的过程，图（c）中弹头外刻有预制破片槽的钢套炸开形成片，图（d）中弹芯继续向前飞行，此时弹丸的平均飞行速度约 630m/s，破片散向前飞行，其纵向飞行速度约 580 m/s，横向飞行速度约 100~280 m/s[9]。(a)t=100us (b)t=200us
现代战争的需求。其原因主要有两点：一是越来越多的油对层出不穷的新型装甲，如陶瓷装甲材料、复合材料装甲装甲等，它们的弹道防护效能要远远优于普通的钢装甲，力略显不足；二是装有柴油的地面武器装备越来越多，柴汽油，不易燃烧。因此必须改进穿爆燃弹，使其具有更好片的数量和能量，使其能够引爆有防护的装有柴油的油箱穿爆燃弹结构如图 1.3 所示，弹体材料主要由穿甲能力强的穿甲弹类似，在弹体内部挖出一个空间用于装燃烧剂受到挤压形成热点被引爆，弹体材料在穿甲时受到剧烈到释放，同时在火药爆炸力的作用破碎成许多的破片，，同时对有防护的油箱以及来袭导弹的战斗部造成破坏，穿甲能力强，破碎性好，破片能量大，能够引燃有防的战斗部。
【参考文献】：
期刊论文
[1]钨合金易碎穿甲弹对柴油的引燃特性[J]. 章程浩,沈培辉. 高压物理学报. 2017(03)
[2]固相烧结低钨含量W-Ni-Fe合金的微观结构与力学性能[J]. 徐欢,曹顺华,陈炳煌,肖彬,李世康. 粉末冶金材料科学与工程. 2016(03)
[3]一种95W细晶钨合金动态力学性能[J]. 罗荣梅. 辽宁化工. 2015(07)
[4]氟聚物基含能反应材料研究进展[J]. 叶文君,汪涛,鱼银虎. 宇航材料工艺. 2012(06)
[5]含能破片对柴油箱的引燃破坏效应[J]. 许化珍,李向东. 弹箭与制导学报. 2012(02)
[6]高性能细晶钨基复合材料制备关键技术及开发应用[J]. 范景莲,刘涛,龚星,高杨. 中国钨业. 2012(01)
[7]超细/纳米W-20Cu复合粉末的液相烧结机制[J]. 范景莲,朱松,刘涛,田家敏. 中国有色金属学报. 2011(07)
[8]微波烧结W-Ni-Fe高密度合金的变形现象及显微组织[J]. 周承商,易健宏,罗述东,彭元东,王红忠. 粉末冶金材料科学与工程. 2010(03)
[9]复合式反应破片对柴油油箱的毁伤效应试验研究[J]. 谢长友,蒋建伟,帅俊峰,门建兵,王树有. 高压物理学报. 2009(06)
[10]W-Ni-Fe高密度合金的微波烧结[J]. 周承商,易健宏,罗述东,彭元东,陈刚. 中国有色金属学报. 2009(09)
硕士论文
[1]W-4.9Ni-2.1Fe/W-2.8Ni-1.2Fe-1Al2O3钨合金的制备及其力学性能研究[D]. 艾璇.华南理工大学 2013
[2]小口径易碎穿甲弹穿甲毁伤特性研究[D]. 李林庆.南京理工大学 2013
[3]细晶93W-4.9Ni-2.1Fe合金微细结构与力学行为的研究[D]. 祁美贵.中南大学 2009
[4]PELE对城区作战目标毁伤机理的研究[D]. 于忠辉.南京理工大学 2013
本文编号：2927309
【文章来源】：沈阳理工大学辽宁省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
2.7mm穿甲爆炸燃烧弹[7]
要有弹头壳、铅套、钢套（刻有预制破片的槽）、弹芯、燃烧物、炸药和可燃图 1.2 是我国 12.7mm 穿甲爆炸燃烧弹从撞击靶板到穿透并形成碎片的过程意图[10]，图（a）表示弹头撞击钢板时，弹头中部的炸药受到挤压，图（b）是头开始穿出第一块钢板时，弹头中部的炸药开始起爆并在弹头钢套前端口部处外膨胀形成凸肚鼓包的过程，图（c）中弹头外刻有预制破片槽的钢套炸开形成片，图（d）中弹芯继续向前飞行，此时弹丸的平均飞行速度约 630m/s，破片散向前飞行，其纵向飞行速度约 580 m/s，横向飞行速度约 100~280 m/s[9]。(a)t=100us (b)t=200us
现代战争的需求。其原因主要有两点：一是越来越多的油对层出不穷的新型装甲，如陶瓷装甲材料、复合材料装甲装甲等，它们的弹道防护效能要远远优于普通的钢装甲，力略显不足；二是装有柴油的地面武器装备越来越多，柴汽油，不易燃烧。因此必须改进穿爆燃弹，使其具有更好片的数量和能量，使其能够引爆有防护的装有柴油的油箱穿爆燃弹结构如图 1.3 所示，弹体材料主要由穿甲能力强的穿甲弹类似，在弹体内部挖出一个空间用于装燃烧剂受到挤压形成热点被引爆，弹体材料在穿甲时受到剧烈到释放，同时在火药爆炸力的作用破碎成许多的破片，，同时对有防护的油箱以及来袭导弹的战斗部造成破坏，穿甲能力强，破碎性好，破片能量大，能够引燃有防的战斗部。
【参考文献】：
期刊论文
[1]钨合金易碎穿甲弹对柴油的引燃特性[J]. 章程浩,沈培辉. 高压物理学报. 2017(03)
[2]固相烧结低钨含量W-Ni-Fe合金的微观结构与力学性能[J]. 徐欢,曹顺华,陈炳煌,肖彬,李世康. 粉末冶金材料科学与工程. 2016(03)
[3]一种95W细晶钨合金动态力学性能[J]. 罗荣梅. 辽宁化工. 2015(07)
[4]氟聚物基含能反应材料研究进展[J]. 叶文君,汪涛,鱼银虎. 宇航材料工艺. 2012(06)
[5]含能破片对柴油箱的引燃破坏效应[J]. 许化珍,李向东. 弹箭与制导学报. 2012(02)
[6]高性能细晶钨基复合材料制备关键技术及开发应用[J]. 范景莲,刘涛,龚星,高杨. 中国钨业. 2012(01)
[7]超细/纳米W-20Cu复合粉末的液相烧结机制[J]. 范景莲,朱松,刘涛,田家敏. 中国有色金属学报. 2011(07)
[8]微波烧结W-Ni-Fe高密度合金的变形现象及显微组织[J]. 周承商,易健宏,罗述东,彭元东,王红忠. 粉末冶金材料科学与工程. 2010(03)
[9]复合式反应破片对柴油油箱的毁伤效应试验研究[J]. 谢长友,蒋建伟,帅俊峰,门建兵,王树有. 高压物理学报. 2009(06)
[10]W-Ni-Fe高密度合金的微波烧结[J]. 周承商,易健宏,罗述东,彭元东,陈刚. 中国有色金属学报. 2009(09)
硕士论文
[1]W-4.9Ni-2.1Fe/W-2.8Ni-1.2Fe-1Al2O3钨合金的制备及其力学性能研究[D]. 艾璇.华南理工大学 2013
[2]小口径易碎穿甲弹穿甲毁伤特性研究[D]. 李林庆.南京理工大学 2013
[3]细晶93W-4.9Ni-2.1Fe合金微细结构与力学行为的研究[D]. 祁美贵.中南大学 2009
[4]PELE对城区作战目标毁伤机理的研究[D]. 于忠辉.南京理工大学 2013
本文编号：2927309
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