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破片侵彻型钨合金穿甲弹芯

  出品:科学普及通中学中原人民共和国

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问题:钨芯穿甲弹是不是能够运用在中等口径枪械上呢?

2002年获权的一项美利坚合众国专利透露了一种用于制作破片侵彻型穿甲弹的钨材质以及弹芯的变通方法。由该资料制作的穿甲弹能够赶快撞击侵彻坚硬指标,通过调节材质的重组条件以及钨合金中钼的成份比可使材质在侵彻指标时由延性破裂转为脆性破裂,由此发生的破片将对指标导致惨恻毁坏。这种弹芯的炮制方法是将十分之八~95%的钨粉、3.0%~8.0%的钼粉、0.5%~3.0%的镍粉以及1.0%~4.0%的铁粉混合,然后将混合物粉末铸造烧结成形。一、相关工艺描述在90W-7Ni-3Fe钨合金的显微结构中,圆形颗粒是负有体心立方晶格结构的钨,合金基体是具有面心立方晶格结构的Ni-Co-Fe-W合金,钨的固溶体包罗在里边。这种材质正是由全部硬性特质的钨颗粒与有着松软特质的合金基体构成的一种标准的动能穿甲弹弹芯材质。这种材质经过液相烧结制作而成。制好的弹头在一千℃~1300℃的温度下维持一定时期,重复实行水淬,然后开展冷轧管理,此时弹丸处于均匀牢固的景况。贫铀与钨合金材质一律被当作侵彻装甲板的穿甲弹芯材质。无人不晓,贫铀的物理质量优于钨合金,其侵彻质量要比钨合金抢先约百分之十,原因是贫铀的短平快变形行为与钨合金不相同。钨合金在侵彻进程中生出激烈变形,弹头尖端变为复蕈形,扩张了弹芯直径。由此,侵彻阻力扩充,弹丸的侵彻质量收缩。而贫铀弹丸由于在侵彻进程中弹头尖端边缘产生绝热剪切卷曲,进而产生易于引起一些破裂的自锐化功效,使贫铀弹芯直径小于钨合金弹芯直径,侵彻阻力低,侵彻品质相对扩张。但利用贫铀材料也设有多少个破绽,如轻松产生氢脆、腐蚀、境遇污染以及变成相关病症等等。因而,固然贫铀弹芯在侵彻力上优化钨合金弹芯,但平衡各类规范来看,前者是更适用使用的材质。特别是条件污染以及对全人类健康的伤害是贫铀材质的叁个致命劣点,以致于近期对使用贫铀材质存在相当多范围。钨合金穿甲弹作为攻击性军械,平时被用来导弹堤防、反舰、防空等。非常是富有多种效能,就能够以举办破片扩散侵彻且持有点火效应的穿甲弹是当下需求的器材。与通过弹芯自个儿的自锐化进行侵彻的机制分化,W-Cu材质经过破片扩散对靶板实行侵彻。但思索到W-Cu材质的拉伸强度与削减屈服强度的绝对关系,其拉伸强度就相对太高了。因而,在破片扩散侵彻品质方面,W-Cu材质与本发明的资料相比就不持有优越性。二、发明概要本发明是关于一种扩散破片侵彻型钨合金穿甲弹芯材质,该质感能充裕排除由于有关手艺的重疾和限制所带动的贰个或四个难题。本发明的指标是提供一种扩散破片侵彻型钨合金穿甲弹芯材料,这种弹芯不是因此弹芯自己的自锐化而是经过扩散破片对目的举行侵彻。依据本发明,扩散破片侵彻型钨合金弹芯材质组成为80%~95%的钨粉、3.0%~8.0%的钼粉、0.5%~3.0%的镍粉以及1.0%~4.0%的铁粉。弹芯的成形方法是将上述组成比的粉末互相交织,压制作而成毛坯,然后开展组合。压制进度最佳利用冷等静压。烧结进程要在非氧化或氖气的大张旗鼓气氛中实行,烧结温度为1350℃~1450℃,烧结时间2~5小时。本发明的性情在于,通过将钼增加到钨合金中,调度合金比率、调整烧结条件,产生金属间化合物,通过金属间化合物资调剂控质感的机械品质。

实例3
实例第11中学间试验样毛坯的物理天性随烧结时间的退换景况见表3。商量职员通过考试获得了花样(93.1W-1.1Ni-1.3Fe-4.5Mo)在每种烧结时间下压缩测量试验的应力-应变曲线图、试样
M在1,410℃的整合温度下通过2h整合的滑坡测验破裂情势图以及试样在1,410℃的三结合温度下通过3.5h和5h烧结的裁减测量试验破裂情势图。同期得到了材质压缩测量试验后的零散图和(93.1W-1.1Ni-1.3Fe-4.5Mo)材质压缩测验后的散装图。表3证实,材质天性受烧结时间影响。在平等温度下,烧结时间较长,质感韧性就较高。也正是,拉伸强度值扩充而缩减屈服强度值降低,应力-应变曲线盘曲。在实例2和实例3中,如若构成温度或时间减小,压缩屈服强度扩充。依据本发明须要,材质的拉伸强度应极低,但在开火时应能承受身管内发出药的压力。其拉伸强度应至少是47.0kg/mm2,压缩屈服强度应约为90kg/mm2。烧结最棒条件是温度最高1,410℃,时间约为2h。实例4
依据本发明进行了钨合金的破片扩散侵彻质量测验。依据书上表明实例,检查了原材料粉末的顶尖结合比率以及钨合金弹丸的显微结商谈物理/机械性质后,试样满意弹芯材质性子须求。因而,对方式和W-Cu弹芯材质进行了侵彻质量相比测验,测量试验结果见表4。在侵彻质量的测验结果中,液相烧结产品W-Ni-Fe-Mo的侵彻直径平均为短轴Φ114mm~长轴Φ138mm,W-Cu材质短轴Φ98mm~长轴Φ114.5mm。本发明通过在钨合金粉末中加多钼粉调度组成比率并决定烧结条件,使质感的破坏本性根据金属间化合物的量从延性破裂变化到脆性破裂,因而,本发明使穿甲弹芯具备破片机制,在快速撞击下通过破片扩散侵彻目的。

  小编:西南财经政法大学国防教育协会

非人学园钨芯穿甲弹是中级火器库器材,上面一同来看看钨芯穿甲弹属性、钨芯穿甲弹合成等相关内容。

回答:

  监制:光明日报科学普及工作部

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  提及各国主战坦克(MBT Main Battle
Tank)分布利用的羽翼牢固脱壳穿甲弹(APFSDS),就只能提到弹芯质地的钨铀之争。近日遍布应用于各型杆式穿甲弹弹芯的素材是贫铀合金与钨合金,二者材质品质的优劣一如既往都以大家津津乐道的话题。

钨芯穿甲弹

▲本国研究开发的54式12.7分米钨芯脱壳弹,其是1974年本国引进美利坚联邦合众国印度洋技巧公司的同口径APDS弹的本事而研究开发的一种钨芯脱壳弹,具备初速高、弹道低伸、穿甲威力大的特色

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攻击力+30 冷却减弱+一成

钨芯穿甲弹看名就能够知道意思正是选用钨合金弹芯的穿甲弹,近日可比有代表性的正是今世主战坦克上所运用的钨合金尾翼稳固脱壳穿甲弹,如德国的DM43/53,中华夏族民共和国的DTW-125/DTC-10等。

  米利坚M829A2型APFSDS脱壳的一须臾间

独一被动-破甲:+15%物理穿透

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  一般的话,在同一情形下贫铀合金的侵彻技巧较钨合金高10~15%,这是出于贫铀合金材质的逼近绝热剪切应变率相当的低,易爆发绝热剪切断裂,即“自锐”效应。而钨合金在穿甲进程中,穿杆尾部会“自钝”,致使侵彻阻力增大,侵彻力深度下滑。

860金币

▲从表可见,钨合金相比较钢在压应力相比较上有着明显的优势

  下图为纯钨、钨合金和铀合金质地弹芯穿甲进度中弹头的作为特征。

青石板砖

相似的话,钨芯穿甲弹都使用高密度的钨合金来制作其弹芯,由此方便进步穿甲弹飞行时的存速本领和对钢板的侵彻本事,且钨合金照旧一种耐高温、热稳固性好金属材质,故而用其制作而成的弹芯具备在高温高压情形下也不会组成变形的性状。那那样好的资料,可不可以使用在中等口径枪械的弹药上啊?答案是自然的,例如就以大家国家为例,本国就制作出了54式12.7分米钨芯脱壳弹(APDS)及02式14.5分米钨芯尾翼牢固脱壳穿甲弹(APFSDS),其中前面一个的弹药尺寸为12.7X108mm,初速可达1150m/s以上,而后人的弹药尺寸为14.5X114mm,初速可达1250m/s以上,这两型弹药可各自布署于54式12.7分米机枪及02式14.5分米机枪上,进而加强这两型机枪的威力,而它们的成功研究开发,也是本国中等口径枪械弹药领域的二回高大的前进。

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以上就是非人学园钨芯穿甲弹的相干内容了,越来越多配备以及勇于出装,敬请关切非人学园专区

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  自钝与自锐效果。注:Pure W——纯钨;WHA(Tungsten Heavy
Alloy)——高密度钨合金;DU-3/Ti ——一种贫铀合金材质(含Ti/V,钛/钒)

▲从表可见,12.7毫米钨芯脱壳弹的穿甲品质相比较一般12.7分米穿甲点火弹有着比非常的大的优势

  由图可知,在平等弹芯直径条件下,贫铀合金穿甲通道直径最小,穿甲阻力最小。

由此,综上所述,钨芯穿甲弹不仅可以够行使在大口径坦克火炮上,也得以动用在中等口径枪械的弹药上。

  其他,贫铀易燃,在穿甲后具备明确的纵火成效,对车子成员有越来越强的杀伤成效,更易于引发三次效应。

上述是《军武次位面》为你解答,赞同回答的话,招待关怀笔者的头条号^_^

  可是贫铀也会有弱点:

回答:

  贫铀具有放射性,会威吓坦克装甲车辆成员的不荒谬化,点火进程中产生的放射性乌烟被吸入后会变成深重内照射。

全盘可以,当然是在壮志难酬和不顾成本的基础上。
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  贫铀化学活性高,轻易氧化变质,不便利长时间积攒。

钨是一种硬度相当高的金属,用其构建的合金密度是最优制钢材的临近3倍,那约等于说它的弹芯断面密度大,能够加强弹丸的存速手艺和对目的钢板的侵彻技巧,即穿透手艺。
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  贫铀合金刚度极低,要求利用越来越大尺寸的弹托幸免在膛内加快时弯曲,增添了被动品质,减小了穿甲体获得的动能。

谈起此地,大家也就大概上知道了钨合金最重视的应战作用是用于穿甲,那是近来看不尽一品炮射穿甲弹的最要紧的质地。依照望战和打击目的差异,钨合金穿甲弹在70时代就已经被美军所利用,海湾大战中,美军使用的贫铀穿甲弹更胜一筹,但是却带来了贫铀穿甲弹在利川军服时高温点火而爆发的盈盈污染性的氧化铀尘埃,美利坚联邦合众国又再一次最初钨合金弹芯的穿甲弹研制。
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  U的熔点为1133℃,W的熔点为3370°C。由于APFSDS的飞行速度达M5~M6,在这种进程下的气动加热可达2500K左右,在庞大的高温和气引力的耦同盟用下,贫铀合金的形变一点都不小。弹芯发生的形变会减少速度、加剧章动影响精度和损坏着靶姿态而减低穿深。

钨是一种罕见的有色金属、价格昂贵,能够说用其创设穿甲弹打击并摧毁一样创造价格高昂的装甲目的是相当值得的。不过把它用到普通的交锋用途上,真的太过奢华和浪费。
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  贫铀合金的流变极限强度十分的低。在穿杆高速撞击并穿透靶板的长河中会产生滑坡变形,应变速率进步,峰值应力也将渐渐增大,“自锐”效应将被弱化。

常见小尺码军火最入眼的战役对象就是单兵,对于普通士兵这个钢质弹丸杀伤力和穿透力已经足足,又何苦再去行使硬度越来越高、价格越来越贵的钨合金呢?难道是想打出多个穿糖葫芦的结果?

  贫铀极低的撤销合并强度在拉动自锐性格的同一时候,也使得面临爆炸反应装甲、约束式复合装甲时穿杆更便于被折断。

回答:

  下图体现了分歧素材的弹芯在长径比λ=30、冲击动能E=10MJ的动静下,着速与穿深的关联。

能够的。美帝的5.56口径m955,7.62原则的m993和m948,都以钨合金弹头。556有可能率穿透4级甲,762平趟4级甲。

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唯独钨这种事物不方便人民群众呢,揣测给特种部队配点儿还差不离,全面铺开地主也肉痛啊。

  一定长径比及冲击动能下着靶速度与穿深的关联。注:WHA(Tungsten Heavy
Alloy)——高密度钨合金;DU(Depleted Uranium)——贫铀;Steel—— 钢;Target
——指标;BHN(布林ell Hardness
Number)——布氏硬度,后边的数字越大,质地越硬;轧制均质钢帕杰罗HA一般特指RC-27钢板(4340钢)BHN=250~390,对应国家规范钢号40CrNiMoA。

中华夏族民共和国的钨储量传闻很多,12.7和14.5条件好像皆有钨芯弹,轻装甲境遇会很失落的。

  近些日子以固体火药为发射重力的120~125mm坦克炮炮口动能都在10MJ~13MJ之间,已经极其趋近常规火炮的极端。在骨子里运用中,穿甲体的质感和初速是相互制约的——穿甲体加长,速度就能够下滑;速度提高,穿甲体就要减弱,在安插上急需选拔。

回答:

  在脚下本领条件下,射击均质钢装甲时,贫铀合金穿甲弹的特级着速Vc=1600m/s,对于钨合金穿甲弹Vc=三千m/s(着速能够大致正是炮口初速-速度降)。那点在弹药参数选拔上有鲜明突显,举个例子德意志联邦共和国DM-43的初速1903m/s、美利哥M829A3的初速1550m/s、国内出口型125弹初速1800m/s等。

不得以,再厉害的弹头未有必然的材料是万般无奈穿透装甲的,子弹自己品质正是小再增加空气阻力,很难造成职分。

  钨合金所怀有的高熔点、高强度使其得以适应更加高的发出过载和越来越大的飞行速度。

回答:

  制约钨合金杆式穿甲弹穿深的最入眼因素是“自钝”效应。即前文提到的在穿甲过程中钨合金穿杆底部形成的“寸头”。

越南战争时本国已供此弹给北越,12.7mm高机击穿M113装甲车,乘车士兵离世悲惨!

  升高钨合金弹穿深最直白的艺术是外加发射初速。

回答:

  选拔措施减小钨合金自钝现象带来的震慑,也是时下技能规范下巩固穿深的管事方式之一。主要有以下三种方法:

钨矿属于稀有能源,解放前国民政党用钨矿和德意志做交易,红军在广东苏维埃区域也是靠钨矿做主要经济支撑,那一个属于国防计谋物资。本国为何不利用带辐射的贫铀穿甲弹,就是因为中中原人民共和国钨矿财富相对丰硕,用的脱壳穿甲弹弹芯正是钨合金,但是用来做一般子弹的弹芯那也太浪费了。

  (1)革新材质组份,使其兼具绝热剪切特征。

回答:

  钨铪合金,有50W-50Hf和74W-26Hf三种,采取流化床化学汽相沉积加固态固结工艺制作而成,准静态压缩力学质量与
90W-7Ni-3Fe合金十分;

本来能够,只是性能与价格之间比不高,钨价格贵,而轻军械弹药消耗量巨大,打死壹个人平分要打上几千几万发。这种堆钱的打法美国帝国主义也受不住。一般穿甲弹都以钢芯,高碳钢。美国帝国主义的一些子弹用铁芯,也能达到规定的规范穿透某个指标的须要。步兵用穿甲弹一般都以机枪上,还不是整条弹链都以。因为穿甲弹硬,打不中目的就没怎么杀伤,举例本国87式5.8毫米子弹。普通子弹打不中,打在很硬邦邦的物体上的时候会碎裂,进而杀伤附近的人

  钨-金属间化合物,近年来合成的有W-7%Ni-Fe-Al,该合金烧结密度达96%,平均晶粒尺寸为7μm,在动态压缩试验中,呈现了绝热剪切特征;

回答:

  钨锰合金,有90W-Ni-Mn和95W-5Mn三种,烧结密度达95%之上,在动态试验中,均显得了绝热剪切特征。

是足以的,但是在经济上是不尚算的。钨是一种特别斑斑的贵金属,大家能够观看一般独有在应付坦克的穿甲弹上有使用。以致在世界二战时的纳粹德意志由于钨极其稀少,以至连坦克穿甲弹也是限量须要的。而对国内来讲,本国的钨储量相对很多,则不设有这么的难题。不过一旦用在小法规枪械上,那样产生的使用量无疑是可怜天崩地塌的。那是不妥善的。

  (2)创新穿杆结构,用结构自锐来取代材质作者的自锐。

回答:

  下图所示为一种具备协会自锐才具的组合式侵彻体。其外层的钨合金管包覆内层的碳化钨弹芯构成。

速度,假使钨芯弹丸的大占有率能被加速到充裕高的发话速度(如1000+),依据动能动量,那样给枪和发射职员的后座冲击太大了。参考苏维埃社会主义共和国缔盟反坦克14.5枪和弹的发射,一发一发的装满,发射,并且貌似是装满一人,发射一个人!就通晓这么的钨芯弹作为单兵弹药来讲,就十三分不划算:反装甲,人受不了,反步兵,人如故受持续,太慢了

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回答:

  组合杆式侵彻体结构暗示

理论上能够,但步枪皆以至关心珍视要以杀伤有生人士为目标的,钨合金是以穿甲而设计的,未来新兵的防弹衣一般是防不住普通步枪弹的,更不用说钨合金弹了。借使硬要用钨合金子弹打人也得以,但子弹的生产开支会猛增,而子弹又是火速的消耗品,所以以珠弹雀

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  组合杆弹体尾部在不一致随时侵彻形状图

  能够看看,在改正了结构从此,钨合金也一模二样能够“自锐”。可是,相对于贫铀弹芯合金依然有出入。

  组合式结构自锐弹芯相较于革新质地品质的单杆式弹芯,工序越来越少、费用更低。近些日子那项技巧已经使用在国内新型坦克炮用尾翼稳固脱壳穿甲弹上。

  钨纤维复合材质也是一种具备协会自锐的构型。譬喻使用锆合金玻璃内包钨丝束的构造,该材质就算密度小于相比较试验的95W钨合金,但在利用弹道炮进行对照实验时,其侵彻本事反而越来越高。

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  W纤维-ZrTiCuNiBe金属玻璃基复合质地弹芯侵彻效果图

  图6中上方为全部的弹芯,下方面试验后从靶板上回收的弹芯残段。可见,该复合材质弹芯并不曾变异“板寸”。

  贫铀合金和钨合金有分别的属性优势,铀-钨复合也是贰个发展趋势。另外,基于复合材料的优异个性,方今还支付出了有个别用以穿甲弹弹体的贫铀基复合质地。

  目前,由健康火炮发射的穿甲弹初速依旧简单,在主战坦克的卓著应战距离
两千m或更中距离,穿甲弹的着速还是低于
三千m/s,所以在对奇骏HA的穿透力上,贫铀合金比钨合金仍具有优势。

  随着最新装药本领、液体发射装药、电热化学炮、电磁发射手艺等的腾飞,今后杆式穿甲弹的着靶速度将会超越3000m/s的临界点。

  当着速超越两千m/s时,惯性作用在侵彻中初步居支配地位,穿甲机理产生变化,材料时期行为差其他震慑日益收缩。那时穿杆的布局由连接杆变为分段间断杆后,穿甲品质更加好。对于不一样的着靶速度,分段间断杆存在着最棒的分段及段间间隙。

  最终索要特意表明的是,在能够查看到的精晓数量都以以对均质钢装甲(猎豹CS6HA)的穿透工夫为相比规范。而近日的Red Banner主战坦克(MBT)不仅仅利用了种种复合装甲(如约束式复合装甲),还可在外界增加挂牌附加装甲、爆炸反应装甲(ERA)等,是不能够轻巧以为在存活标准下贫铀合金就必定减价钨合金。(本文图片来自互连网)

  参考篇目:

  1、钨纤维复合材料穿甲弹芯侵彻时的自锐现象 荣光 黄德武 爆炸与碰撞
二〇一〇年七月第29卷第4期 文章编号:1001—1455(贰零壹零) 04-0351-05
国家标准学科代码:130·3530

  2、组合杆式穿甲弹的侵彻本事仿真解析 吴群彪 沈培辉 刘荣忠
系统仿真学报 二〇一一年三月第25卷第2期 文章编号:1004-731X(二零一二)02-0367-04

  3、弹药概论 李向西 国防工业出版社 ISBN:7118036811

  4、穿甲力学 钱伟长 国防工业出版社 ISBN:15034.2753

  5、终点弹道学 (美)海军器材部 国防工业出版社 ISBN:7-118-00065-5

  6、坦克装甲车辆设计(军器系统卷) 冯益柏 化工出版社
ISBN:978-7-122-21608-3

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