诸位炮霸,到底是钨合金穿甲弹好还是贫铀穿甲弹好捏?

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/27 16:43:08
诸位炮霸,到底是钨合金穿甲弹好还是贫铀穿甲弹好捏?从分子结构来看,元素表上越靠后的越好……,工艺发展到现在,是贫铀有潜力还是钨有潜力捏?我好像看见过一个什么纤维编织法?有没有这么一个制造弹芯的工艺啊?诸位炮霸,到底是钨合金穿甲弹好还是贫铀穿甲弹好捏?从分子结构来看,元素表上越靠后的越好……,工艺发展到现在,是贫铀有潜力还是钨有潜力捏?我好像看见过一个什么纤维编织法?有没有这么一个制造弹芯的工艺啊?
钨贵啊,相当的贵
贫铀带来的后果也是不用再多说了吧
布录,某妻,老狼,兔子都进来!!!!!
现在的技术下还是贫铀穿甲弹好一点,实战和测试基本上都证实了这一点,大国也都在积极研制贫铀穿甲弹.贫铀穿甲弹主要的优点还是在韧性上,既坚固,又不容易断,而且价格低廉,特别是对于核大国来说。
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穿杆的材料决定了穿杆的密度、强度、韧性等方面情况。材料密度不高,穿杆不能够聚集足够的动能。强度不足,穿杆不能有效地破坏装甲结够。韧性不强,穿杆容易被粉碎或折断,穿透能力当然也会大打折扣。另外,一些材料有独特的性质,对穿透效果也有影响。

先进的钨穿杆是液态混合制造的(liquid phase sintering) ,一般含钨90%-97%,另外含有镍、铁一类的物质。制造这种钨穿杆,首先把各物质磨成细末按比例混合起来,压制成杆状。然后加热。由于铁、镍一类物质的融点低于钨,加热后它们会比钨的颗粒先融化掉。这些融化的液态金属流动、充实钨颗粒间的空隙,使得混合更加均匀。尔后, 钨达到半融化或者融化,但不能流动,与液态的铁、镍等形成金属矩阵。另外由于软化和重新凝结,钨颗粒的自身结构更紧密,密度也有所提高。凝固了的矩阵钨合金杆再被轧制,压得更细更长,这样结构更加紧密,强度和韧性也就更大。这种矩阵钨杆的材料比例系数在1左右。

美国152毫米的XM578、105毫米的M735和德国的DM-13是比较早期的采用液凝方式钨穿杆的穿甲弹。但当时的加工技术有限,不能够令钨杆达到需要的强度和韧性。这些性质达不到要求,穿杆撞击装甲就容易碎裂,而且在发射过程中承受五万多G的加速度,也可能出现碎裂。特别是长穿杆,构成物质的强度、硬度、韧性必 须都达到要求。于是这些穿杆的钨杆外又加上了一层钢制的夹克。钢容易加工,可以达到要求,钢的夹克可以帮助降低夹克内相对脆弱的钨杆碎裂的机会。俄国的第一种钨杆穿弹,BM-42,也使用了这种夹克方式。由于钢的加入令整体的平均密度下降,另外钢夹克下的钨杆仍然不能达到理想的硬度和韧性,钢夹克钨杆的材料系数只能达到0.9上下。

贫釉是制造穿杆的另一良好材料。贫釉加工容易,可以比较方便地达到强度、硬度等要求。它的密度与钨相似,更重要的是它的特殊分解方式。贫釉晶体的结构是层次性的,与石墨相似。受到压力后也按层次平面地分解。贫釉穿杆在撞击过程中杆头层次性地由外向内脱落,保持杆首尖细。相比下,钨合金杆头在穿击过程中向后卷曲,堆击成蘑菇状,穿透效果也就相对较低。贫釉穿杆的材料系数通常为1.2。

另一种钨杆制造方法是固态混合(solid phase sintering) 。这种钨杆使用纯钨的粉末,压制成杆状后加温。然后通上强大的电流。粉末升温后会凝结在一起,变成钨杆。但这种方式加工出的钨杆非常脆,只能做成钢穿杆头部的内芯。俄国早期的BM-12采用了这种钢+钨的穿杆,并不是真正的钨穿甲弹。固态混合的钨杆的头部在穿击过程分解成粉末,这样加大穿道壁的厚度,对之后的杆身穿入造成不利影响。所以这种钢+钨的穿杆的杆尾都必须比头部细很多。以BM-12为例,杆首直径是杆尾的两倍。由于质量不均匀,穿杆飞行过程中难以稳定,尾翼必须设计得比较大。这样又降低速度,对穿深形成另一不利影响。

目前,国外对穿甲弹芯材料技术的研究热点主要集中在改进工艺技术提高钨合金强韧性、研制新型绝热剪切钨合金、新型钨纤维或晶须、增强复合弹芯材料及集束式钨弹芯材料等方面。

1. 改进工艺提高材料性能
近年来,美、英、法等国采用大变形强化技术有效地提高了钨弹芯材料综合性能。如美国陆军研究实验室(ARL)的 Wendy Leonard等人对成分分别是96W3.2Ni0.8Fe和93W4.5Ni1.5Co1Fe的两种经烧结和热处理的钨合金坯料,用热机械加工方法进行了大变形强化处理,不但大幅度提高了材料的强度,并且保持了较好的延伸率。两种材料在热机械加工态的屈服强度、拉伸强度和延伸率分别为: 1399MPa、1454MPa、15%和1447MPa、1640MPa、13%。其具体工艺步骤是:将用不锈钢包套密封的钨合金坯料在空气炉内加热到 1000℃,然后拿到常规挤压机上进行多次挤压处理,变形量达到96%;经挤压的坯料再经过一系列的中间锻造和退火的循环热处理过程,使最终变形量达到 97.5%。材料最终显微组织主要是沿轴向平行排列的高度拉长的钨晶粒,这种组织的存在被认为是使材料力学性能大幅度提高的原因。

最近,英、法两国也对钨合金大变形强化技术进行了研究。英国防务研究署(DERA)的研究人员采用烧结后经过热处理的92.5%W- Ni-Fe-Co合金进行了约90%以上大变形量锻造加工,获得了具有纤维状显微组织的钨合金,其屈服强度、拉伸强度和延伸率分别为1330MPa、 1510MPa、19%,性能远远超过常规工艺钨合金。法国研究人员对由粒径1~15μm的钨、镍和铁混合粉末烧结而成的并经过真空热处理的 93W5Ni2Fe棒坯进行了多次循环加工,每次循环加工由变形加工和热处理组成,变形可采用锻锤来完成。经过多次这种循环加工过程,使钨合金棒坯的显微组织发生了很大的改变,如产生了纤维状和网状组织,钨合金的强度大幅度提高,并保持了一定的延伸率。当变形量约为30~50%,热处理温度为500或 900℃,热处理时间为6~20小时时,该钨合金的力学性能指标分别为:屈服强度1810MPa,拉伸强度1850MPa,延伸率5%。

2. 新型绝热剪切钨合金
有研究表明,相同质量和相同几何形状的贫铀弹、钨合金弹冲击均质装甲钢板时,贫铀合金的极限速度较钨合金的低100m/sec,贫铀合金的这种优异性能源于贫铀合金弹芯在侵彻过程中的绝热剪切和自锐化行为。因此,研制能实现自锐型绝热剪切破坏的新型钨合金材料也是目前穿甲弹芯材料研究的主要方向之一。目前研究的有:
(1)钨铀合金,即70W30U,该合金密度可达100%,屈服强度达1183兆帕,在侵彻时发生绝热剪切,侵彻性能与U- 0.75Ti相近;
(2)钨铪合金,有二种,即50W50Hf和74W26Hf,可采用流化床化学汽相沉积加固态固结工艺制成,准静态压缩力学性能与 90W7Ni3Fe合金相当;
(3)钨-金属间化合物,目前合成的有W-7%NiFeAl,该合金烧结密度达96%,平均晶粒尺寸为7μm,在动态压缩试验中,显示了绝热剪切特征;
(4)钨锰合金,有90W-Ni-Mn和95W-5Mn两种,烧结密度达95%以上,在动态试验中,均显示了绝热剪切特征。

3. 钨纤维或晶须增强复合弹芯材料
国外有关穿甲弹芯材料的研究表明,使用复合材料可以提高弹芯的强度、密度和延性。这类复合材料主要以钨合金或贫铀作为母相,以下列成分作为增强相:金属丝,例如钨丝;金属晶须,例如钨晶须;合金化元素以及陶瓷纤维如AL2O3、SiO2等。这类弹芯可通过粉末冶金、等离子沉积等技术制造。

据1996年资料报道,德国迪尔(Diehl)公司采用冷锻技术将钨合金棒锻至小于1mm直径,制成钨纤维复合材料弹芯。与钨合金弹芯相比,该弹芯抗拉强度增加,但韧性降低。随后,该公司将改进的铜粘结方法用于钨纤维结构,从而显著增加了其静态抗弯强度,各性能指标为:抗拉强度 2100~2400N/mm2(平方毫米),抗弯强度约2800N/mm2(平方毫米),边缘纤维延伸率>20,密度18.2g/cm3(立方厘米)。为了分析铜粘结钨纤维弹芯的终点弹道性能,选择倾斜双层靶板结构和长径比L/D=20、直径为12mm的弹芯,以1400m/s冲击速度进行了试验。其中,靶板采用高强度轧制均质装甲钢,倾角为60°。弹芯有六种,分别为:DENSIMET D176钨合金,20%延伸率;钨合金,10%延伸率;钨合金,10%延伸率,有钛TiAl6V4包套;钨纤维,铜粘结;钨纤维,铜粘结,钛包套;钨纤维,铜粘结,钢包套。试验结果表明,对于各类弹芯,包套都使其侵彻性能显著下降,X射线照片显示出包套与第二块倾斜靶板之间发生强烈作用,导致韧性包套侧向剥离,进一步造成弹芯的破碎和侧向加速。而无包套的钨纤维弹芯,与钨合金弹芯相比,其侵彻性能显著提高,约高50%以上。因为,小纤维颗粒非常快速地从损伤的弹头部分离,在剩余弹芯中几乎没有产生弯曲动量,从而避免了出现蘑菇状头部和弹芯弯曲,并增大了攻击角,提高了侵彻性能。可见,铜粘结钨纤维弹芯具有很大的发展潜力。

英国皇家兵工厂也开发出一种穿甲弹芯用纤维增强复合材料,即W-0.6%ThO2丝和W-1%ThO2丝增强复合材料,其模量、密度和强度均好于常规钨合金弹芯材料。具体工艺为将W-5Ni-2.5Fe粉和带有SiO2包覆层的W丝混合物置于模具中于140~420MPa压力下进行冷等静压,再于1500℃、氩气氛中进行液相烧结半小时。

最近,美国陆军部研制出一种[100]晶向的单晶钨晶须,并用这种晶须制成了穿甲弹芯用复合材料,据试验表明,该材料具有较高的强度和侵彻性能,并在冲击目标时不形成蘑菇状头部。制造时,先在自制的专门设备上生产出单晶钨晶须,然后在钨晶须上涂覆涂料,钨晶须与涂料两种成分所占体积百分比分别为90%和10%,此时,弹芯密度可达到最大。适用的涂料有:Fe-Ni,Fe-Ni-Co,Ni-Co,Ni-Cu,Cu,Co等。涂覆可采用化学汽相沉积、物理汽相沉积或流化床工艺来完成。涂覆后,将带有涂层的钨[100]晶须以与弹芯纵向轴线相平行的方向放入陶瓷模,模腔形状和尺寸与弹芯相同。将陶瓷模放入氢气氛中进行液相烧结。最佳烧结温度根据涂料成分而定。例如,当使用Fe-Ni涂料时,烧结温度可为1470~1570℃,烧结时间可为 1小时。

4. 集束式钨弹芯材料
钨合金弹芯在侵彻靶板时,其头部或体部容易断裂,这说明弹芯沿轴线方向上的强度不够高。针对这种情况,日本制钢所提出一种集束式弹芯,可保证在其轴线方向上得到较高的强度和延性,并且其密度可达到18.5g/cm3(立方厘米)以上。该弹芯主要制造工序如下:
(1)将直径0.15mm高纯度钨丝裁成指定长度,并在钨丝表面涂覆Ni-Fe粘结剂。在涂覆的钨丝横截面上,涂层所占面积为10%,钨丝所占面积为90%。
(2)将涂覆后的钨丝扎成束状,并装入橡皮包套进行冷等静压以制得预形坯。
(3)将预形坯在氢气氛或真空中进行还原处理以除去氧、碳等杂质,然后在1500℃进行液相烧结。
(4)经过烧结的钨合金再进行适当机械加工便可得到具有一定形状的钨集束式弹芯。

德国莱茵金属公司也研制出了另一种形状的集束式弹芯,其心部由束状钨丝构成,周围是烧结钨合金。该弹芯基本制造工序为:
(1)在陶瓷棒周围放上钨合金粉并压制成预形坯。
(2)将预形坯连同芯棒一起进行烧结。烧结后退出芯棒便得到管形件。
(3)把集束式钨丝放入管件内腔,将二者一起锻造便制得高密度、高强度弹芯。束状钨丝所以不进行烧结,是为了避免钨丝性能下降。必须注意的是,集束式钨丝在压实之前具有一定的孔隙度,应当在加工过程中予以消除,保证使弹芯材料达到最高密度。
贫铀的优势是:1,比重大2,自锐作用3,燃烧效应4,便宜
钨合金的结晶温度低,比较容易抽丝和编织,所以现在钨弹结构的花样要多一些,贫铀弹似乎有一直在坚持依靠身材料特性优势“吃老本”的趋势,本菜以前看过国内90年代初期在研究使用钨丝束强化铀钛合金做穿甲弹芯的报道,但不知道现在搞得怎么样了
目前国内公开报道能够使用铀弹的只有100滑高膛压反坦克炮一种,120高膛压炮没有铀弹,105和125炮的是否有铀弹暂时还没有公开:D
能够做穿甲弹弹芯的贫铀合金在合成制备的时候也很复杂,工艺上并不容易掌握,不是说贫铀价格便宜量又足就能拿过来化软了直接锻造穿甲弹弹芯;P
布录,再说一说钨合金有什么特点吧……
贫铀污染环境啊,
要是出国作战的话就没什么啦:D
邪恶啊,邪恶啊
是不是说钨合金潜力更大,贫铀现阶段能力更强??
TG的125肯定有贫铀,也就是所谓特种弹
TG也是有贫铀弹的只是没有大规模生产。
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原帖由 始于绝望的希望 于 2008-1-30 19:20 发表
从性能上来讲,贫铀穿甲弹更好,这得益于贫铀的自锐化效应——在穿甲时会不断的使自己的头部被削尖而不像钨合金穿甲弹那样弯曲变形。

还有就是贫铀(铀238)的密度(18.7 克/立方厘米)很大,其材料又是废物利用得 ...

长年驾驶A10雷电攻击机的美军飞行员有不少得了膀胱癌,都是让屁股下面那七管30管米加特林不断发射的贫铀弹害的。
貌似世界已探明的钨储量绝大一部分都在中国和俄罗斯境内吧.美国采用贫铀是不是也有这方面的考虑吧!
原帖由 幻海魔刀 于 2008-1-30 20:48 发表

长年驾驶A10雷电攻击机的美军飞行员有不少得了膀胱癌,都是让屁股下面那七管30管米加特林不断发射的贫铀弹害的。

怎么不是前列腺癌、直肠癌? :D
中国的钨资源很长一段时间存在乱采烂挖,严重浪费,过度出口的问题
原帖由 幻海魔刀 于 2008-1-30 20:48 发表

长年驾驶A10雷电攻击机的美军飞行员有不少得了膀胱癌,都是让屁股下面那七管30管米加特林不断发射的贫铀弹害的。

:o 我听说是GAOWAN癌
没公开也是有的吧---
问一个傻瓜问题,钨合金和贫铀的弹性谁更好啊……
原帖由 bigblu 于 2008-1-30 14:57 发表
能够做穿甲弹弹芯的贫铀合金在合成制备的时候也很复杂,工艺上并不容易掌握,不是说贫铀价格便宜量又足就能拿过来化软了直接锻造穿甲弹弹芯;P


当然是对那些核大国来说的。世界上有足够原材料做贫铀弹的基本上也就是几个核大国.对这些大国来说,制造贫铀弹当然比钨弹便宜,容易。钨弹要做到相同级别的贫铀弹的性能技术难度更大,价格更高。
肯定的钨合金的好啊,美国人就是因为缺少钨合金才发展贫铀弹滴:D
原帖由 幻海魔刀 于 2008-1-30 20:48 发表

长年驾驶A10雷电攻击机的美军飞行员有不少得了膀胱癌,都是让屁股下面那七管30管米加特林不断发射的贫铀弹害的。


这个是八卦消息。雷电有不是每次都带贫铀弹出击的。照你这个说法,M1的成员早就死光了。关于贫铀弹的安全性美国人早就研究过了,贫铀弹的放射性只有在发射后撞击到目标之后才会对人体和环境产生危害,其他时候都是安全的。
穿甲弹有3种派别:

1、美国。由于其境内钨资源少,贫铀资源丰富,故采用贫铀弹。
2、德国。由于二战原因,其采用钨合金。
3、中国。由于钨资源丰富,加上穿甲弹技术水平非常高,所以中国据说放弃贫铀弹,采用钨合金。

所以最好的就是合适自己的。没有好不好一说!

另外,美国贫铀弹一般用在国外,中国贫铀弹如果用在国内,反响一定不小,所以贫铀弹只做技术储备。
几把叉子 发表于 2008-1-30 22:48
怎么不是前列腺癌、直肠癌?
尿憋的吧?常年搞核物理的也没见得癌呀,别妖魔化贫铀了,主要危害是粉尘,二氧化铀本身有毒性.
dellplay 发表于 2008-1-31 08:52
问一个傻瓜问题,钨合金和贫铀的弹性谁更好啊……
当然是贫铀了,但是钨化学性质稳定,贫铀氧化得厉害,如果做长期库存的话钨合金的比较好,贫铀数年就得报废,不过以美军的使用强度和资源状况,贫铀更加适合MD,钨合金比较适合TG,TG钨矿储量大,还不怎么打仗.
bigblu 发表于 2008-1-30 14:36
贫铀的优势是:1,比重大2,自锐作用3,燃烧效应4,便宜
说半天没说到点子上,钨合金在自己国家反击用好,贫铀的打到别人国家好(对自己士兵在哪都不好)