含铜量对钨铜药型罩的性能影响

钨铜药型罩被称作是弹药的心脏,它同时具有钨高硬度、高强度、低热膨胀系数的特性以及铜良好塑性和优良的导电导热率。相比于单一金属药型罩,这种复合型药型罩能量转换与吸收机制更合理、化学能的利用率更充分、破甲性能更优越、造价也更低,具有广泛的开发前景。随着生产技术及工艺的革新,密实药型罩逐渐被粉末药型罩所替代。钨铜粉末药型罩因其密度高、延展性好、穿深大、杵堵少等优势,已逐步在聚能弹药等军工领域起到了至关重要的作用。但是,在制备钨铜药型罩过程中随着制备温度的升高,铜的流失始终是个不可避免的问题。铜相的流失会使得材料的致密度和强度发生一定程度的下降。

相关研究人员通过对压制压力、烧结温度及时间等因素对含铜率的变化规律的分析,总结出含铜量和相对密度对药型罩射流性能的影响,为制备钨铜粉末药型罩提供一定的理论基础。实验表明,烧结样品的含铜率随压制压力的增大而增大,随烧结时间和烧结温度的增大而减小,铜流失率则相反。这是由于:
1.压制压力的增大有效地缩小W颗粒间的间距,使Cu颗粒很难从材料内流失,从而减缓材料内部Cu颗粒向外挥发的速度;
2.增大压制压力使得Cu颗粒表面的接触面积逐步增大,使原本具有较大自由能的Cu颗粒在熔化的过程中更容易与相邻Cu颗粒融合形成较大的颗粒,降低了微小颗粒在高温阶段的挥发几率,使含铜量保持稳定。
因此,钨铜粉末药型罩的含铜率对其射流穿深的影响明显小于相对密度,但对射流稳定性起着重要作用,铜流失率越小的药型罩射流穿深稳定性越好。

钨铜药型罩

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