發(fā)布時間：2021-11-27 09:05

　　針對體積分數(shù)為80%的鎢絲/Zr₃₈Ti₁₇Cu_10.5Co₁₂Be_22.5非晶復合材料長桿體彈芯,開展了在1300¹700 m/s撞擊速度下侵徹30CrMnMo鋼板的實驗研究,并與普通鎢合金彈芯進行了對比。研究發(fā)現(xiàn),由這種材料制成的彈芯在高速侵徹時形成完全不同于鎢合金和貧鈾合金的侵徹特性,主要表現(xiàn)在:（1）在高速撞擊條件下,鎢絲/鋯基非晶復合材料彈芯先后發(fā)生非晶氣化、彈芯外側鎢絲屈曲和彎曲斷裂、鎢絲回流現(xiàn)象,使彈芯在侵徹過程中保持自銳,并且其侵徹能力高于普通93鎢合金;（2）這種復合材料在高速侵徹過程中,由于非晶氣化,一方面會造成鎢絲的動態(tài)屈曲與劈裂、彈芯剛度降低、侵徹分叉,會使侵徹過程中靶板抗力不對稱,產生彈道彎曲等現(xiàn)象,相對減弱自銳性效果;另一方面,非晶氣化導致回流的鎢絲在彈坑側壁產生溝槽劃痕,氣化形成的高壓氣體作用在彈坑劃痕溝槽處易形成貫穿性裂紋,利于二次殺傷。 

【文章來源】：稀有金屬材料與工程. 2016,45(05)北大核心EISCICSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

體積分數(shù)80%的鎢絲/鋯基非晶復合材料的橫截面

蘚癜邪宓拇┩柑匭�；�?）回收該材料彈芯的殘體實驗。（1）開坑階段彈芯在著靶瞬間，在彈靶撞擊界面受碰撞的高壓作用下實現(xiàn)開坑。在開坑過程中，一方面因彈丸頭部為截錐形，使彈丸的入孔較�。涣硪环矫�，非晶相在高壓下發(fā)生快速氣化，降低了鎢絲束間的結合強度，鎢絲束在撞擊力作用下發(fā)生變形、彎曲、橫向運動和回流。隨著侵徹進行，彎曲變形的鎢絲聚集增加，使彈丸的穿孔橫向加大，因此開坑階段出現(xiàn)了“八”字型。如圖2、3和4所示。開坑的長度約為彈徑的1.5倍，開坑結束時的最大彈坑直徑約為彈坑直徑的2.5倍。而圖21#彈(復合材料)孔的線切割剖面照片F(xiàn)ig.2Pictureofcross-sectionof1#(composite,v=1383.4m/s)圖33#彈(復合材料)孔的線切割剖面照片F(xiàn)ig.3Pictureofcross-sectionof3#(composite,v=1507.5m/s)圖47#彈(復合材料)孔的線切割剖面照片F(xiàn)ig.4Pictureofcross-sectionof7#(composite,v=1634.8m/s)鎢合金材料在開坑階段不具有這種現(xiàn)象（圖5，6）。（2）穩(wěn)定侵徹階段在開坑結束后，進入穩(wěn)定侵徹階段�；亓鞯膮R聚鎢絲運動可能發(fā)生多種情況，這與材料的工藝條件、性能參數(shù)、彈丸結構和彈丸的著靶速度等因素相關。針對當前的研究情況，在穩(wěn)定侵徹過程中鎢絲束的回流會發(fā)生2種情況：一種是回流不通暢，隨著侵徹過程的回流鎢絲束匯集，達到一定程度時會在回流過程中發(fā)生部分堵塞，這就會使彈芯在后續(xù)侵徹過程中形成的氣體壓力驟然升高，利于回流鎢絲束運動，周而復始，因此在彈坑上留下波紋狀的溝槽劃痕。從圖2、3、和4復合材料彈坑與圖5、6的鎢合金彈坑對比可以發(fā)現(xiàn)：一方面，沿著侵徹方向，復合材料彈孔的直徑基本沒有變化，保持在10mm左右，但表面過渡不平滑，出現(xiàn)波紋狀；1mm

擊界面受碰撞的高壓作用下實現(xiàn)開坑。在開坑過程中，一方面因彈丸頭部為截錐形，使彈丸的入孔較�。涣硪环矫�，非晶相在高壓下發(fā)生快速氣化，降低了鎢絲束間的結合強度，鎢絲束在撞擊力作用下發(fā)生變形、彎曲、橫向運動和回流。隨著侵徹進行，彎曲變形的鎢絲聚集增加，使彈丸的穿孔橫向加大，因此開坑階段出現(xiàn)了“八”字型。如圖2、3和4所示。開坑的長度約為彈徑的1.5倍，開坑結束時的最大彈坑直徑約為彈坑直徑的2.5倍。而圖21#彈(復合材料)孔的線切割剖面照片F(xiàn)ig.2Pictureofcross-sectionof1#(composite,v=1383.4m/s)圖33#彈(復合材料)孔的線切割剖面照片F(xiàn)ig.3Pictureofcross-sectionof3#(composite,v=1507.5m/s)圖47#彈(復合材料)孔的線切割剖面照片F(xiàn)ig.4Pictureofcross-sectionof7#(composite,v=1634.8m/s)鎢合金材料在開坑階段不具有這種現(xiàn)象（圖5，6）。（2）穩(wěn)定侵徹階段在開坑結束后，進入穩(wěn)定侵徹階段�；亓鞯膮R聚鎢絲運動可能發(fā)生多種情況，這與材料的工藝條件、性能參數(shù)、彈丸結構和彈丸的著靶速度等因素相關。針對當前的研究情況，在穩(wěn)定侵徹過程中鎢絲束的回流會發(fā)生2種情況：一種是回流不通暢，隨著侵徹過程的回流鎢絲束匯集，達到一定程度時會在回流過程中發(fā)生部分堵塞，這就會使彈芯在后續(xù)侵徹過程中形成的氣體壓力驟然升高，利于回流鎢絲束運動，周而復始，因此在彈坑上留下波紋狀的溝槽劃痕。從圖2、3、和4復合材料彈坑與圖5、6的鎢合金彈坑對比可以發(fā)現(xiàn)：一方面，沿著侵徹方向，復合材料彈孔的直徑基本沒有變化，保持在10mm左右，但表面過渡不平滑，出現(xiàn)波紋狀；1mm

【參考文獻】：
期刊論文
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[3]油井爆生氣體對巖石劈裂作用機制探索[J]. 陳莉靜,李寧,王俊奇.  巖石力學與工程學報. 2006(11)
[4]W絲增強含Co鋯基非晶復合材料的變形行為與力學性能[J]. 武曉峰,張海峰,胡壯麒.  稀有金屬材料與工程. 2005(06)
[5]鎢絲增強ZrAlNiCuSi塊體非晶復合材料及其塑性行為[J]. 邱克強,王愛民,張海峰,喬東春,丁炳哲,胡壯麒,邱克強.  金屬學報. 2002(10)
[6]爆生氣體作用下巖石裂紋的擴展機理[J]. 楊小林,王夢恕.  爆炸與沖擊. 2001(02)



本文編號：3521964