兵器粉末冶金技術(shù)是指采用金屬或其它粉末材料,經(jīng)過混粉、壓坯、燒結(jié)、成型和后處理等工藝過程制造各種多孔、半致密或全致密兵器零件與制品的技術(shù)。兵器粉末冶金技術(shù)是反坦克動能穿甲彈彈芯、導(dǎo)彈發(fā)動機(jī)噴管、陶瓷裝甲元件、坦克動力傳動系統(tǒng)摩擦片等元件的關(guān)鍵制造技術(shù),包括:兵器特殊零件的熱等靜壓、冷等靜壓技術(shù)、燒結(jié)工藝、自蔓燃高溫、粉末注射成型技術(shù)、粉末鍛造技術(shù)、粉末冶金件性能測試與無損檢測技術(shù)等。由于粉末冶金技術(shù)具有工藝成本低、材料利用率高、能實現(xiàn)制造零件的凈成型或近成型、特別適用于大批量生產(chǎn),用于取代某些兵器零件的常規(guī)制造工藝,還能夠?qū)崿F(xiàn)提高產(chǎn)品性能,縮短周期,延長使用壽命,降低生產(chǎn)成本的效果。
相關(guān)技術(shù)
彈藥技術(shù);發(fā)動機(jī)噴管技術(shù);摩擦片技術(shù);裝甲技術(shù)
技術(shù)難點
1、兵器特殊零件的熱等靜壓、冷等靜壓技術(shù);
2 、預(yù)合金粉件燒結(jié)工藝及控制技術(shù);
3 、粉末冶金件致密化技術(shù);
4 、粉末注射成型技術(shù);
5 、粉末冶金件精密鍛造技術(shù);
6 、自蔓燃高溫
7 、粉末冶金件性能測試與無損檢測技術(shù)等
國外概況
1、國外兵器粉末冶金技術(shù) 研究 和應(yīng)用廣泛
粉末冶金技術(shù)在美軍彈藥引信上的應(yīng)用已超過30年。如M549、M550彈保險及解除保險裝置的卡銷均為粉末冶金黃銅件;50mm(毫米)彈的引信保險器、Beehive戰(zhàn)斗部的引信定時器殼和引信底座等均采用了316L不銹鋼粉末冶金件;此外,銅斑蛇導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)中也有形狀復(fù)雜的粉末冶金鋼質(zhì)件。
粉末冶金技術(shù)在彈藥中應(yīng)用廣泛。如20mm、50mm彈的純鐵質(zhì)粉末冶金旋轉(zhuǎn)彈帶、鎢重金屬粉末冶金動能穿甲彈芯、金屬粉末注射成型穿甲彈尾翼、破甲彈藥形罩、自動尋的導(dǎo)引頭粉末冶金件等等,其應(yīng)用量非常大。俄羅斯大口徑炮彈也采用黃銅粉末冶金成型彈帶。
粉末冶金技術(shù)在槍械中的應(yīng)用非常廣闊。如12.7mm口徑M85機(jī)槍的快慢機(jī)、護(hù)筒、閉鎖機(jī)、閂鎖等22種零件可用粉末冶金鋼鍛件來代替;12.7mm口徑M2機(jī)槍的計算尺、托架、槍栓等12種零件可用粉末冶金件代替;7.62mm M60機(jī)槍的撞針桿、送彈桿、前后瞄準(zhǔn)器等18種零件可由粉末冶金件代替。如金屬粉末注射成型槍械發(fā)射阻鐵,為4340鋼粉末冶金件,熱處理后硬度達(dá)到38~42HRC(洛氏硬度),氧化發(fā)黑后可代替以前的精密鑄件。M16 步槍激光瞄準(zhǔn)系統(tǒng)的可調(diào)旋鈕也采用黃銅、鋼及不銹鋼粉末冶金件。
在坦克裝甲車輛方面,粉末冶金件的應(yīng)用也越來越廣泛。美國XM-1坦克發(fā)動機(jī)齒輪即采用了粉末冶金件,其性能完全合格,且成本可降低約60%。M15lA2軍用車輛的差速器中,側(cè)面齒輪、軸齒輪、配對齒輪均為粉末冶金件,其性能均很好,成本降低約30%。M60坦克驅(qū)動系的正齒輪采用了4620鋼粉末冶金件。軍用車輛的制動泵活塞,燒結(jié)的鐵質(zhì)粉末冶金件比以往的鋁質(zhì)產(chǎn)品在耐磨性、耐燒蝕性方面均占優(yōu)勢,顯著提高產(chǎn)品壽命。
在火炮的應(yīng)用上,奧地利用粉末冶金技術(shù)制造了耐燒燒蝕鎳基或鈷基合金內(nèi)襯置于炮管內(nèi)膛提高性能,具有耐燒蝕、耐磨損、耐磨蝕等特性,且制造技術(shù)比較成熟。美國用熱等靜壓技術(shù)制造形狀復(fù)雜的M113型175mm炮斷隔螺紋炮閂,每件可節(jié)省材料34kg(公斤),工時15個,質(zhì)量減輕近25%。另外,美國還利用釩改性4600鋼粉和天然石墨混合料,通過粉末鍛造方法制造近成形的環(huán)形件,用于大口徑火炮炮尾組合件中的閉氣環(huán)。
未來武器裝備和技術(shù)的發(fā)展對武器零部件制造質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)可承受性、研制和制造生產(chǎn)周期、應(yīng)急生產(chǎn)能力等都提出了一系列新挑戰(zhàn),新一代武器裝備需要更先進(jìn)的制造技術(shù)來滿足這些要求。兵器粉末冶金技術(shù)不但是反坦克動能穿甲彈彈芯、導(dǎo)彈發(fā)動機(jī)噴管、陶瓷裝甲元件、坦克動力傳動系統(tǒng)摩擦片等元件的關(guān)鍵制造技術(shù),而且由于它具有工藝成本低、材料利用率高、能實現(xiàn)凈成型或近成型、適用于批量生產(chǎn),用于取代某些兵器零件的常規(guī)制造工藝,能夠?qū)崿F(xiàn)提高產(chǎn)品性能,縮短周期,延長使用壽命,降低生產(chǎn)成本的效果,所以它將成為新一代武器裝備發(fā)展的支撐性關(guān)鍵制造技術(shù)之一。
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