Способ изготовления конических оболочек кумулятивных снарядов

 

Изобретение относится к области изготовления конических оболочек кумулятивных снарядов путем обработки металлов давлением. Способ изготовления конических оболочек кумулятивных снарядов включает механическую обработку и отжиг заготовки. Заготовка выполнена из меди, механическая обработка включает в себя осадку и объемное деформирование. Осадку заготовки выполняют на прессе локальным приложением усилия со степенью деформации 91-95% в интервале температур 20-450°С, после чего охлаждают заготовку в течение 10 сек в жидкости при температуре 0-30°С. Затем отжигают заготовку при температуре 400-500°С в течение 45-60 мин, а далее деформируют ротационным выдавливанием коническую оболочку и отжигают в интервале температур 300-410°С в течение 30-45 мин с обеспечением величины зерна в структуре рекристаллизованного металла не более 7 балла по шкале III ГОСТ 21073.1-75. Применение предлагаемого способа обеспечивает снижение себестоимости детали и повышение качества изделия за счет увеличения бронепробиваемости.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а конкретнее к способам изменения физической структуры меди путем термомеханической обработки, и может быть использовано при изготовлении конических оболочек кумулятивных снарядов с повышенной главной характеристикой.

Известен способ изготовления изделий из бескислородной меди, включающий прессование литых заготовок с коэффициентом вытяжки 4-6, осадки со степенью деформации 60-90% и объемной штамповки в интервале температур 550-790°С при скорости деформации 250-1500 мм/мин [1]. Однако осуществление осадки со степенью деформации более 90% нецелесообразно из-за необоснованного возрастания удельного усилия штамповки и интенсивного износа штампа. Также указанный способ не обеспечивает однородной мелкозернистой структуры в поверхностном слое металла изделия из-за влияния контактного трения металла заготовки со штампом в процессе деформирования, а однородная мелкозернистая структура сосредоточена только в зоне интенсивного течения металла.

Известно также, что повышение степени деформации меди также ускоряет рекристаллизацию, так как измельчение зерна приводит к увеличению количества центров рекристаллизации [2].

Наиболее близким аналогом является способ изготовления конических оболочек кумулятивных снарядов, включающий механическую обработку и отжиг (например, меди) [3]. Однако сложность обеспечения особых требований к материалу, таких как изотропность, отсутствие наклепа, приводит к появлению фестонистости и снижению пробивной способности кумулятивного заряда.

Задача изобретения - получение конических оболочек из меди с величиной зерна в структуре рекристаллизованного металла не крупнее 7 балла по шкале III ГОСТ 21073.1-75.

Технический результат достигается тем, что пластическую деформацию проводят в две стадии: осадку - на прессе с локальным приложением усилия, например, сферодвижном со степенью деформации 91-95% при температуре 20-450°С, помещая осаженную заготовку в течение 10 сек в ванну с охлаждающей жидкостью, имеющей температуру 0-30°С, с последующим отжигом в интервале температур 400-500°С в течение 45-60 мин и ротационное выдавливание конической оболочки с последующим отжигом детали в интервале температур 300-410°С в течение 35-45 мин.

Пример 1. Заготовку из меди марки Ml размером D=40 мм; Н=95 мм осаживали на сферодвижном прессе при температуре 20°С до размеров D=145 мм; Н=7 мм со степенью деформации 92,6%, охлаждали в течение 10 сек в ванне с проточной водой, температура которой не выше 30°С. Отжигали при температуре 450°С в течение 60 мин, затем после механической обработки и формовки в штампе деформировали заготовку методом ротационного выдавливания и отжигали при температуре 370°С в течение 45 мин. Величина зерна в структуре рекристаллизованного металла в заготовке - 6-8 баллов, в конической оболочке - 7-9 баллов.

Пример 2. Заготовку из меди марки M1 размером D=22 мм; Н=56 мм осаживали при температуре 20°С до размеров D=70 мм; Н=5 мм, степень деформации 91,5%, охлаждали в течение 10 сек в ванне с проточной водой, температура которой не выше 30°С. После обработки заготовки выполняли ротационное выдавливание конической оболочки, отжигали при температуре 410°С в течение 30 мин. Величина зерна: в заготовке - 6-8 баллов, в детали - 7-10 баллов.

Пример 3. Заготовку из меди марки Ml размером D=40 мм; Н=95 мм осаживали при температуре 450°С до размеров D=134 мм; Н=8 мм, степень деформации 91,5%, охлаждали в проточной воде и отжигали при температуре 450°С в течение 60 мин. После обработки заготовки деформировали методом ротационного выдавливания и отжигали при температуре 370°С в течение 45 мин. Величина зерна: в заготовке - 5-9 баллов, в детали - 8-10 баллов (отдельные зерна 7 балла).

Источники информации

1. Авторское свидетельство №749931, кл.С 22 F 1/08 от 25.05.78 г.

2. Ватрушин Л.С., Осинцев В.Г., Козырев А.С. Бескислородная медь. - М.: Металлургия, 1982, с.23.

3. Аттетков А.В., Гнускин А.М., Пырьев В.А., Сагидуллин Г.Г. Резка металлов взрывом. - М.: Издательство СИП РИА, 2000, с.57.

Формула изобретения

Способ изготовления конических оболочек кумулятивных снарядов, включающий механическую обработку и отжиг заготовки, отличающийся тем, что заготовка выполнена из меди, механическая обработка включает в себя осадку и объемное деформирование, осадку заготовки выполняют на прессе локальным приложением усилия со степенью деформации 91-95% в интервале температур 20-450°С, после чего охлаждают заготовку в течение 10 с в жидкости при температуре 0-30°С, затем отжигают заготовку при температуре 400-500°С в течение 45-60 мин, а далее деформируют ротационным выдавливанием коническую оболочку и отжигают в интервале температур 300-410°С в течение 30-45 мин, с обеспечением величины зерна в структуре рекристаллизованного металла не более 7 балла по шкале III ГОСТ 21073.1-75.