爆炸烧结钨铜合金药型罩材料

药型罩材料是聚能效应能量的载体，其性能直接影响射流质量，如射流密度、射流速度和连续射流 长度等。因此希望药型罩具有破碎性好、侵彻力强、渗透率高等特点，从而要求药型罩材料密度高、延展性好，以便使射流在侵彻之前能允许拉长而不断裂。而常用的粉末药型罩材料有铜粉、钨粉、钼粉、钽 粉、 锡粉、铋粉等。用高密度新材料制造破甲弹药型罩，提高破甲弹的威力，进而取代传统的紫铜药型罩材料，为适应未来战争的需要，许多研究者正在探索研究。复合药型罩是把不同性能的金属或合 金按照药型罩的设计复合来发挥综合优势，与单金属药型罩相比，其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，造价也更低廉，具有广泛的开发应用前景。多相复合材料如W- Cu、Ta-Cu、Re-Cu等制备的药型罩既有高的密度，又有良好的射流性能，因此受到重视，尤其是钨铜合金由于综合具有钨的高密度和铜的高韧性而受到重视。

钨铜合金药型罩的聚能效果明显高于纯铜罩，关键是钨铜复合粉的制备。通常采用机械合金化法，将金属钨粉和铜粉在高能量磨球的撞击下，粉体间发生反复的破碎-冷焊-破碎过程，从而发生固态反应，得到高均匀分布的钨铜合金粉体。但是由于钨粉颗粒硬度大，难压制，钨铜密度差大，在常规的粉末冶金过程中， 液压时极易形成比重偏析造成药型罩密度分布不均匀，从而严重影响药型罩的使用性能。同时对粉体制备和粉末成型等工艺过程的要求，首先是如何获得高纯度、均匀细小的钨铜粉，然后是高致密度制造工艺，并实现材料微区密度均匀并且无缺陷。目前采用细化晶粒的方法来提高 钨合金的综合力学性能和穿、破甲能力。采用纳米技术制备钨合金材料是研究发展新型高强韧钨合金的发展方向。一些研究者正在着手研究具有超细晶粒结构的高密度钨合金破甲药型罩和纳米钨合金穿甲弹弹芯，以进一步提高穿、破甲威力。

爆炸粉末烧结技术是利用冲击波对粉末绝热压缩瞬间所产生的高温、高压使粉末材料致密并烧结的工艺方法。该工艺最显著的特点是：由于爆炸烧结在极短的时间内完成，因此复合界面几乎没 有扩散或仅有程度很小的扩散。所以对机械合金化工艺制备的钨铜合金粉爆炸烧结，不仅可以克服钨铜合金偏析，而且由于在极短时间内完成，晶粒来不及长大，可以保留机械合金化粉的初始特征，这样可以得到晶粒细小、成分分布均匀的合金组织，提高药型罩的性能。


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