Боеприпасы

Модератори: Global Moderators, News

Аватар користувача
alex999
Member
Member
 
Повідомлень: 4046
З нами з:
09 лютого 2009 22:21
Звідки: Крайний север Украины

Re: Боеприпасы

Повідомлення alex999 » 18 квітня 2019 08:04

ПРОЕКТУВАННЯ ВИРОБНИЦТВА ОБОЛОНКОВИХ КОНСТРУКЦІЙ З ІЗОТЕРМІЧНО ЗАГАРТОВАНОГО ВИСОКОМІЦНОГО ЧАВУНУ
Дорошенко В.С., к.т.н., с.н.с.,
Янченко О. Б., к.т.н., ст. викладач

Звертаючись до теми виробництва чавунних виливків оболонкової конструкції, зокрема, корпусів боєприпасів, відмітимо, що важливість такого виробництва, зокрема артилерійських мін для збройних сил України, доречно аргументувати прикладом з історії колишнього СРСР про те, що на заключному етапі війни (1944 – 45 р.р.) він мав триразову перевагу над Німеччиною у мінометному озброєнні власного виробництва, що складало більше половини всієї наявної в армії артилерії (А. В. Минаев).

Лиття боєприпасів за моделями, що газифікуються (ЛГМ-процес), розглянуто у пат. UA 42318 (2009). ЛГМ-процес у ливарній формі з сипкого піску є вигідним відпрацьованим способом, в т.ч. завдяки роботам наукової школи проф. О. Й. Шинського (ФТІМС НАН України). Вимоги до металу мін та снарядів, аналогічні, а оболонку міни виготовляють, як правило, цільнокорпусною з високовуглецевої сталі (О-832с) або сталистого чавуну (О-832Д, 1О-832ДУ). Товщина стінок корпусу у циліндричній частині міни та снаряду приблизно однакова, бо вони сприймають тиск порохових газів та потребують високу міцность, хоча тиск у каналі ствола міномету у три та більше разів менше тиску ніж у стволі гармати. Тому їх метал має високі механічні властивості та проходить термообробку. Але сталистий чавун (ОСТ В84-2216-85) є перлітним чавуном з пластичним графітом та його властивості не задовольняють сучасним вимогам. У ФТІМС НАНУ під керівництвом д.т.н. Бубликова В. Б. відпрацьовано лиття таких виливків з високоміцного чавуну (ВЧ). Але серед умов отримання з ВЧ зі сприятливими для оболонок співвідношенням міцності та пластичності, є висока якість шихтових матеріалів. Дослідні плавки на високочистій шихті (50 % армкозаліза, 45 % електротехнічної сталі та 5 % графітової стружки) без легування та термообробки давали ВЧ з σв = 580…630 МПа та δ = 15…18 %, ця шихта є дефіцитною, дорогою для крупносерійного лиття з ВЧ. Проте останнім часом досягнуто помітних успіхів у підвищенні σв для виливків з ВЧ, зокрема, за дисертаціями д.т.н. Макаренка К. В. та Волощенка С. М., та пат. UA 123731 (2018).

Відомий інтерес до унікальних властивостей аустенітної сталі після загартування, оболонки зі сталі 110Г13Л з такої структурою (у порівнянні зі сталлю С60 – основною штатною снарядної сталлю для СРСР та країн СНД), згідно експериментів, дають найбільш сприятливе для використання число фрагментів після вибуху та їх кількість з масами більше 1 г., а збільшення швидкості розльоту забезпечує висока в'язкість аустеніту та його здатність до зміцнення під час пластичній деформації (Балаганский И. А., Мержиевский Л. А.). Проте такі сталі важко обробляти, та собівартість оболонок з них значно вища ніж литва з ВЧ.

Відомі роботи проф. Малінова Л. С. з використання внутрішнього ресурсу сталей та чавунів шляхом отримання багатофазних структур, складовою яких є метастабільний аустеніт, що виконує важливу роль у підвищенні властивостей сталей та чавунів після ізотермічного загартування. Таке підвищення поряд з бейнітом дає метастабільний аустеніт, що перетворюється при випробуванні властивостей чи експлуатації в мартенсит деформації.

В аналогічних роботах Волощенк С. М. термообробкою (аустемперінгом) отримав ВЧ з бейнітними структурами та використав їх переваги під час експлуатації виробів. Проте ці недавні роботи не стосуються лиття оболонок боєприпасів з поліпшеними властивостями. А процес лиття ВЧ з ізотермічним гартуванням є складнішим, ніж традиційне лиття ВЧ.

Абревіатура «ТРІП» відома передусім для описання сталі, TRIP – transformation induced plasticity або ПНП означає пластичність, наведена перетворенням, зокрема, мартенситним. Цей ефект також описаний (Лободюк В.А., Эстрин Э. И.) та полягає у тому, що деформація викликає мартенситне перетворення залишкового аустеніту, при якому утворюється мартенсит деформації. Це супроводжується підвищенням міцності та пластичності сплаву.

Процес виготовлення виливків з бейнітного чи аусферитного ВЧ (аусферит – це різновид бейніту, ще має назву – безкарбідний бейніт) розробили на основі способу (пат. UA 123731), що включає кристалізацію розплаву ВЧ у піщаній формі з сипкого піску, попереднє охолодження виливка (гартування виливка шляхом швидкого охолодження), що виключає перлітне перетворення у ньому, до температури початку утворення бейнітних структур та витримку у інтервалі бейнітного перетворення у сипкому піску. Тобто, під час процесу лиття включили операції аустемперінгу як ізотермічне гартування з литого стану виливків з ВЧ. Цим реалізували такі переваги форм з сипкого піску, як можливості швидкого видалення виливка в аустенітному стані з форми, швидкого охолодження виливка у контейнерній опоці (гартування до температури бейнітного перетворення зануренням у воду, спреєрне чи у псевдозрідженоу шарі піску) та ізотермічної витримки у інтервалі бейнітного перетворення. Керовану плинність сухого піску, що змінює властивості під впливом зовнішніх факторів, використано як у ливарних процесах (для формовки та вибивки виливка у гарячому стані), так і у процесі термообробки, як сипкого технологічного нагрітого матеріалу для підтримки ізотерми бейнітного перетворення у металі. Це дозволило виготовляти виливки з бейнітного ВЧ у ливарному цеху за ливарним процесом з вбудованною в нього термообробкою, що, у цілому, в багатьох випадках (особливо для виливків з товщиною стінки до 20…25 мм.) дозволило скоротити ливарний процес. Відпала необхідність додаткової термообробки у
термічних цехах як традиційної для виготовлення виробів з бейнітного ВЧ.

Але просто отримати бейнітний ВЧ недостатньо, для оптимальних умов імпульсного руйнування боєприпасу доцільне використання внутрішнього ресурсу металу завдяки оптимізації режимів отримання бейнітної структури ВЧ з залишковим аустенітом, який під час навантаженні зазнає динамічне деформаційне мартенситне перетворення та призводить до тріп-ефекту. Згідно робіт Волощенко С. М. витримку у бейнітному інтервалі слід проводити при 350 °С, а оптимальні показники міцності та пластичності виливка досягати створенням у виливку бейнітної структури з залишковим аустенітом у кількості не нижче 27 %.

Роль тріп-ефекту ілюструє приклад випробування стандартного зразка під час розтягання та визначення δ (%) тріп-сталей, або ВЧ з залишковим аустенітом, здатним за цих умов до мартенситного перетворення. Під час розтягання у зразка спостерігається звуження – зародження шийки, де локалізується пластична деформація, в ній утворюється мартенсит деформації, різко зміцнює матеріал в області шийки, та розвиток цієї шийки припиняється, але вона зароджується в іншому місці зразка, і все повторюється: утворюється мартенсит деформації, зміцнює матеріал шийки, та вона не розвивається. У тріп-сталей рівномірна деформація – результат гальмування розвитку шийки за рахунок виділення у матеріалі шийки міцної фази – мартенситу. Те ж має місце у вершині тріщини – утворюється мартенсит деформації, зміцнює об’єм матеріалу перед вершиною тріщини, та відбувається релаксація напружень, що рухають тріщину.

У відомих тріп-сталях зміна вмісту залишкового аустеніту від 10 % до 8 % веде до майже трикратного зміцнення у діапазоні деформації 0…10 %. Мартенситне перетворення має зсувний механізм - іде зі швидкістю, близькою до швидкості звуку. Тріп-ефект дає одночасне підвищення міцності і пластичності матеріалу, для чого умовою тріп-ефекту є оптимальна стійкість аустеніту, оптимальна інтенсивність його перетворення при деформації, що досягали за даними Волощенко С. М., який при ізотермічній витримці зразків бейнітного ВЧ при 350 °С протягом 1, 2 і 3 годин виявив у структурі виливків 35; 31 та 27 % залишкового аустеніту, а пластична деформація викликала розпад близько п’ятої частини від початкової кількості залишкового аустеніту з формуванням мартенситу. Такі умови виникнення тріп-ефекту встановлені як оптимальні з огляду стійкості залишкового аустеніту та інтенсивності його перетворення при деформації. Зниження кількості дрібних фрагментів (дрібні фрагменти і пил не несуть бажаного рівня впливу), збільшення швидкості їх розлітання – результат таких властивостей аустенітовмісних сплавів, як висока в’язкість та зміцнення під час пластичній деформації. Механічні властивості зразків бейнітного чавуну під час видаленні виливків з сухого піску форми при температурі 880…900 °С, наступному ізотермічному гартуванні і охолодженні на повітрі до кімнатної температури досягали σв = 1100 МПа, та δ = 8,5 %, як результат застосування комбінованого ливарно-термообробного процесу.


https://conference.vntu.edu.ua/pdmpk/20 ... d_2018.pdf
Україну повинна очолювати людина, яка здатна направити рух коштів в УКРАЇНСЬКУ економіку, а не в ЧУЖУ та СВОЮ..

Читать тебе надо больше, Мак. Есть такая брошюра «Выродки, кто они и откуда». Прочти, а то как был ты деревней, так и останешься (c)Стругацкие
 

Аватар користувача
alex999
Member
Member
 
Повідомлень: 4046
З нами з:
09 лютого 2009 22:21
Звідки: Крайний север Украины

Re: Боеприпасы

Повідомлення alex999 » 12 травня 2019 08:40

Зображення

Це при тому, що одна з основних спеціалізацій НДІХП (м.Шостка) - пороха для 23/30-мм патронів.
Україну повинна очолювати людина, яка здатна направити рух коштів в УКРАЇНСЬКУ економіку, а не в ЧУЖУ та СВОЮ..

Читать тебе надо больше, Мак. Есть такая брошюра «Выродки, кто они и откуда». Прочти, а то как был ты деревней, так и останешься (c)Стругацкие
 

Поперед.

Повернутись до Вогнепальна зброя та піхотне озброєння

Хто зараз онлайн

Зараз переглядають цей форум: Немає зареєстрованих користувачів і 1 гість