我國穿甲彈用鎢合金研究的最新進展和展望（三）

1.4數值模擬計算研究

長期以來，對動能彈體沖擊裝甲靶板的過程分析主要依靠大量的試驗結果，隨著對穿甲現象研究的日益深入，其它一些方法也用於彈靶作用的分析，如經驗法、理論分析法和數值模擬法等。其中，數值模擬法能較全面的反應穿甲過程中間參數和物理量的變化，利用計算機繪圖技術設計的數值模擬方法還可以直觀地圖示整個穿甲過程中各種參量（形狀、應力、應變等）的變化；此外，利用計算機程序可以選擇不同的物理參數和幾何參數進行計算，得到各種不同參數對彈、靶相互作用的影響程度，從而能給出更全面的試驗分析結果。

黃偉等對鎢合金內部應力場的數值模擬結果表明，鎢合金並非只在粘結相中發生應力集中，而是首先出現在高強度的鎢顆粒中[18]。房文斌等用數值分析方法研究高密度鎢合金熱靜液擠壓過程，表明在高溫下進行的熱靜液擠壓，可大幅度降低擠壓力和獲得更大的擠壓比[19]。榮吉利等研究了鎢合金易碎動能穿甲彈的侵徹和破碎性能，在建立鎢合金易碎動能穿甲彈有限元分析模型的基礎上，模擬了具有不同拉-壓強度比的鎢合金穿甲彈在穿透靶板時的侵徹和破碎過程[20]。

程興旺等通過鎢合金殼體垂直侵徹混凝土靶板的實驗，獲得鎢合金殼體危險截面處的應變-時間曆程曲線，為殼體設計提供侵徹模型和數值估算的驗證標准[21]。任春雨等綜述了複合材料層合沖擊模型的研究進展，為複合材料防護結構的設計合優化提出了新的思路[22]。

1.5 制備技術研究

細化鎢顆粒成為高密度鎢合金研究的一個新的熱點，采用機械合金化法（MA）、冷凝幹燥法、化學氣相沉澱法、噴霧幹燥法、溶膠-凝膠法等方法制備的預合金粉，並采用適當的工藝可制得非常細的粉末。另外，采用噴霧反應工藝可一步合成細晶粒、多成分、預合計化的鎢基合金粉，這種粉可在遠低於粘結相熔點的溫度下燒結達到全密度[23]。範景蓮等用MA工藝制備了納米晶鎢合金複合粉末在常壓氫氣氣氛中的燒結致密化和在燒結過程中的鎢顆粒長大行為，表明MA納米晶粉末可促進致密化，使致密化溫度降低約100～200℃，在一般固相燒結溫度時可以得到晶粒尺寸為3～5μm的細晶高強度合金[24]。他們還對納米鎢合金注射成形進行了研究，表明在1350～1450℃時固相燒結即達到了全致密，最終合金的晶粒約為3μm，抗拉強度大於1200MPa[25]。

羅述東等研究了鎢合金粉末在不同溫度下的溫壓成形行為，表明溫壓能明顯提高壓坯密度，溫壓坯件的徑向收縮小於常溫坯件的徑向收縮，而且溫壓可以改善鎢合金的顯微組織[26]。李信等將冷等靜壓成形的試樣埋在Al2O3粉中，置於空氣燒結爐中加熱並保溫30min預氧化後，再經不同溫度燒結；結果表明，鎢合金采用預氧化活化燒結，可以降低燒結溫度，減少合金變形，並得到致密的鎢合金，同時可提高鎢合金的抗拉強度和延伸率[27]。
 

參 考

［18］黃偉，劉筱玲，趙寶榮，等。鎢合金內部應力場的數值模擬[J]。兵器材料科學與工程，2005，28（2）：51－54。

［19］房文斌，王爾德，胡連喜，等。高密度鎢合金熱靜液擠壓流動粘度德數值計算[J]。稀有金屬材料與工程，2005，34（1）：33－36。

［20］榮吉利，於心建，劉賓，等。鎢合金易碎動能穿甲彈穿甲有限元模擬與分析[J]。北京理工大學學報，2004，24？（3）：193－196。

［21］程興旺，王富恥，王魯，等。鎢合金殼體侵徹混凝土靶板過程殼體應變的實驗測試[J]。兵工學報，2004，25（1）：102－105。
 
［22］任春雨，朱錫，梅志遠。複合材料層合板沖擊模型研究現狀[J]。兵器材料科學與工程，2005，28（4）：59－67。

［23］葉途明，易健宏，李麗婭，等。高密度鎢合金研究的新進展[J]。粉末冶金材料科學與工程。2003，8（2）：134－140。

［24］ 範景蓮，黃伯雲，曲選輝，等。納米晶鎢合金粉末常壓燒結的致密化和晶粒長大[J]。粉末冶金材料科學與工程，2001，6（2）：83－88。

［25］黃伯雲，範景蓮，曲選輝，等。納米鎢合金材料的研究與應用[J]。中國鎢業。2001，2001，16（5－6）：38－43。

［26］羅述東，唐新文，曹正華，鎢基高密度合金粉末的溫壓成形行為[J]。粉末冶金材料科學與工程。2003，8（1）：23－27。

［27］李信，武勝。預氧化燒結高密度鎢合金[J]。稀有金屬材料與工程，2002，31（4）：319。


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