钨合金破片力学特性与爆轰驱动破碎行为的关联性

发布时间：2021-07-11 16:04

　　为了研究钨合金破片样品在爆轰驱动下的破碎行为,以93W-Ni-Fe作为研究对象,对两种不同工艺得到的钨合金破片样品进行了静态压溃性能、动态力学性能和爆轰驱动破碎性实验;采用扫描电子显微镜进行金相研究,结合原始破片及爆轰加载后的回收破片微观形貌分析,实现破片在爆轰加载后的完整性预估。结果表明,在两种破片静态压溃性能相当的情况下,其动态应力应变曲线以及爆轰驱动后的破碎率也会出现明显差异,因此静态压溃性实验不足以表征破片的爆轰驱动完整率,但与动态力学性能以及金相研究结合后,发现动态应力应变曲线无明显应变硬化行为的破片更容易发生破碎,且破片微观形貌出现大量孔隙以及晶粒分布不均匀现象,说明结合动态力学性能分析可有效预估钨合金破片样品的爆轰驱动破碎行为。 

【文章来源】：火炸药学报. 2020,43(03)北大核心EICSCD

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

实验装置示意图

通过爆轰驱动实验研究爆轰载荷下两种钨合金破片材料的力学响应和破碎行为,实验样弹破片排布结构如图2所示,两种破片各占180°半圆区域。爆轰驱动实验靶场布置如图3所示,在距离爆心6m处布设了10mm厚钢靶板和多层橡胶板回收装置,钢靶板用来评估破片的穿甲能力,橡胶板回收装置对破片进行回收后分析其破碎情况。同时,对原始破片及回收破片进行微观金相分析[13]。在经过基本的切割、镶嵌、打磨和抛光等标准金相制备程序后,通过环境扫描电子显微镜观察破片材料的原始微观组织,并结合基本力学性能及爆轰驱动对实验结果进行讨论。

两种钨合金破片压溃性能实验后的变形情况如图3所示。由图3可以看出,两种破片均出现了一定程度的变形,对其沿加载方向的尺寸进行测量,算得1号破片平均厚度为4.93mm,变形率为17.83%;2号破片平均厚度4.82mm,变形率为19.67%,均满足变形率不大于40%的要求;经目视和放大镜检测,两种破片均未发生可见裂纹。实验结果表明,两种破片材料的静态压溃性能无明显差异。

【参考文献】：
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本文编号：3278407