CH386465A - Process for the production of a firearm barrel and / or projectile - Google Patents

Process for the production of a firearm barrel and / or projectile

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CH386465A
CH386465A CH4575857A CH4575857A CH386465A CH 386465 A CH386465 A CH 386465A CH 4575857 A CH4575857 A CH 4575857A CH 4575857 A CH4575857 A CH 4575857A CH 386465 A CH386465 A CH 386465A
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CH
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enriched
projectile
foreign substances
barrel
parts
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CH4575857A
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German (de)
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Berghaus Bernhard
Original Assignee
Berghaus Elektrophysik Anst
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42AMMUNITION; BLASTING
    • F42BEXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B14/00Projectiles or missiles characterised by arrangements for guiding or sealing them inside barrels, or for lubricating or cleaning barrels
    • F42B14/04Lubrication means in missiles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C8/00Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals

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Description

  

  Verfahren zur Herstellung eines     Feuerwaffenrohres    und/oder Geschosses    Die vorliegende     Erfindung    bezieht sich auf ein  Verfahren zur Herstellung eines     Feuerwaffenrohres     und/oder Geschosses, das einen     verminderten    Ver  schleiss der     Rohrinnenwand    beim Durchgang des  Geschosses bewirkt, und bei dem die Rohrinnen  wand und/oder beim Schuss die     Rohrinnenwand     berührende Oberflächenteile des Geschosses an  Fremdstoffen angereichert werden.  



  Es ist allgemein bekannt, dass     Feuerwaffenrohre     beim Beschuss eine Gewichtsverminderung erfahren,  die dadurch verursacht wird, dass bei jedem Schuss  aus dem Lauf eine bestimmte Menge flüssigen oder  dampfförmigen Rohrmaterials herausgeschleudert  wird. Diese Gewichtsverminderung trägt massgeblich  zum Verschleiss des     Feuerwaffenrohres    bei. Der beim  Abschuss eines Geschosses aus einem Feuerwaffen  rohr sich abspielende Vorgang ist dabei etwa fol  gendermassen zu erklären.

   Beim Abschuss eines Ge  schosses wird der Führungsring nach kurzem Frei  flug des Geschosses in die an der Innenwand des       Feuerwaffenrohres    vorgesehenen Züge (Führungsril  len) gepresst und derart verformt, dass sich die Züge  in den Führungsring eindrücken und damit der  Drall der Züge in Rohrlängsrichtung auf den Füh  rungsring und damit auf das Geschoss übertragen  wird. Bei der Reibung und Verformung des Füh  rungsringes an den Zügen entsteht an der     Grenz-          schicht    zwischen dem Führungsring und den Zügen  bzw. der Innenwand eine sehr hohe Temperatur T.

    Dabei wird pro Wegdifferential d s des Geschosses  eine bestimmte Energiemenge<I>d W</I> in Wärme um  gesetzt, und da die Wärmeableitung während der  relativ kurzen Zeit des     Geschossdurchganges    durch  das Rohr praktisch     vernachlässigbar    ist, steigt daher  die     Grenzschichttemperatur    T zunächst pro Wegdif  ferential d s des Geschosses um ein der Energie  zufuhr A W entsprechendes Temperaturdifferential    <I>d T</I> an, und zwar so lange, bis einer der beiden die  Grenzschicht bildenden Stoffe seine Schmelztempera  tur erreicht hat.

   Von diesem Zeitpunkt an schmilzt  dieser Stoff und verbraucht dabei die laufende Ener  giezufuhr<I>d W</I> als Schmelzwärme, so dass die     Grenz-          schichttemperatur    T von diesem Zeitpunkt an etwa  konstant gleich der     Schmelztemperatur        desjenigen    der  beiden die Grenzschicht bildenden Stoffe bleibt, wel  cher die niedrigere Schmelztemperatur aufweist.  



  In der Regel ist aber nun der Schmelzpunkt des       Feuerwaffenrohres    niedriger als der     Schmelzpunkt     der beim Schuss die     Rohrinnenwand    berührenden  Oberflächenteile des Geschosses, insbesondere der  führenden     Geschosspartien,    weil aus Festigkeitsgrün  den für das     Feuerwaffenrohr    legierte Stähle verwen  det werden müssen und weil ferner die Innenwand  des     Feuerwaffenrohres    zur     Vermeidung    von Aus  splitterungen der Oberfläche derselben meist mit  Fremdstoffen angereichert, beispielsweise durch eine       Nitrierung        gehärtet    ist.

   Durch diese Legierungsbe  standteile und die Anreicherung der     Rohrinnenwan-          dung    mit Fremdstoffen wird aber der Schmelzpunkt  der Innenwand in der Regel herabgesetzt.  



  Aus diesem Grunde entstand die besagte Ge  wichtsverminderung bisher     immer    an dem Feuer  waffenrohr, wodurch sich     zwangläufig    ein erhöhter  Verschleiss des Rohres ergab.  



  Die der vorliegenden     Erfindung        zugrundelie-          gende    Aufgabenstellung war es nun, diese Gewichts  verminderung an dem     Feuerwaffenrohr    zu vermei  den.  



  Die vorliegende Erfindung betrifft deshalb ein  Verfahren zur Herstellung eines     Feuerwaffenrohres     und/oder Geschosses, das einen verminderten Ver  schleiss der     Rohrinnenwand    beim Durchgang des  Geschosses bewirkt, und bei dem die Rohrinnen  wand und/oder beim Schuss die     Rohrinnenwand         berührende Oberflächenteile des Geschosses an  Fremdstoffen angereichert werden, gekennzeichnet  durch eine     Verwendung        derartiger    Fremdstoffe und  eine derartige Bemessung des Anreicherungsgrades,  dass der Schmelzpunkt dieser Oberflächenteile des  Geschosses niedriger als der Schmelzpunkt der Rohr  innenwand lieb oder diesem höchstens gleich ist.

    Ferner     betrifft    die Erfindung ein     Feuerwaffenrohr     und Geschoss, hergestellt nach dem erfindungsgemä  ssen Verfahren. Weiter betrifft die     Erfindung    die  Verwendung von nach dem erfindungsgemässen Ver  fahren hergestellten     Feuerwaffenrohren    und/oder Ge  schossen für Schnellfeuerwaffen, insbesondere für       automatische    Schnellfeuerwaffen.  



  Diese Lehre beruht auf der obengenannten Er  kenntnis, dass die     Grenzschichttemperatur    T vom  Zeitpunkt des     Erreichens    der Schmelztemperatur  desjenigen der beiden die Grenzschicht bildenden  Stoffe, welcher die niedrigere Schmelztemperatur auf  weist, etwa konstant gleich dieser niedrigeren  Schmelztemperatur bleibt. Wenn nun die die Rohr  innenwand berührenden Oberflächenteile des Ge  schosses den niedrigeren Schmelzpunkt aufweisen, so  wird die Schmelztemperatur der Innenwand des       Feuerwaffenrohres    nie überschritten, so dass     also    nur  diese Oberflächenteile des Geschosses einen Ge  wichtsverlust erfahren.

   Es tritt also bei Anwendung  des vorliegenden Verfahrens die Gewichtsverminde  rung nicht mehr an dem     Feuerwaffenrohr,    sondern  stattdessen an den führenden     Geschosspartien    auf.       Dort    wirkt sich diese Verminderung jedoch nicht zum  Nachteil aus.  



  Anhand der     Fig.    1 ist das Verfahren im folgen  den näher erläutert:  Bei neuzeitlichen Feuerwaffen ist die Innenwan  dung der Rohre sehr hoch beansprucht und nimmt  besonders bei automatischen Schnellfeuerwaffen eine  Temperatur in der Nähe des Schmelzpunktes des  Rohrmaterials an. Dies hat zur Folge, dass beim  Schiessvorgang mit dem Geschoss auch eine mess  bare Menge     geschmolzenen    oder dampfförmigen  Materials das Rohr verlässt. Soweit solches Material  von den Führungsringen der Geschosse stammt,  sind Nachteile nicht zu befürchten. Stammt das aus  gestossene Material aber von der     Rohrinnenwand,    so  ist unweigerlich ein höchst unerwünschter Verschleiss  des Rohres damit verbunden, jedenfalls an jener Stelle,  von der das betreffende Material abgetragen wurde.

    Durch Gewichtsbestimmung an Rohren vor und nach  dem Beschuss wurden bei Schnellfeuerwaffen Ge  wichtsverluste bis zu 100 g festgestellt.  



  Im Bestreben, die hochbeanspruchten Rohre von  Feuerwaffen in ihrer Lebensdauer zu steigern, wird  eine Vergütung der Innenwandung solcher Rohre       vorgenommen,    vorzugsweise eine     Nitrierung    gemäss  dem Hauptpatent Nr. 364 522. Die hierdurch er  zielte Verbesserung der Lebensdauer um mehr als  100. .. 200% wird durch die Härtesteigerung und Split  terfestigkeit der nitrierten Innenwandung bewirkt,    nicht aber durch eine wesentliche Verminderung  des in geschmolzenem Zustand von der Innenwan  dung abgetragenen Materials.

   Dies dürfte schon des  halb nicht der Fall sein, weil bekanntlich die An  reicherung der Innenwandung mit Stickstoff oder  anderen Vergütungsstoffen eine Erniedrigung des  Schmelzpunktes der vergüteten gegenüber der     un-          vergüteten    Oberflächenzone zur Folge hat. Es ist  klar, dass eine weitere Steigerung der Lebensdauer  von derartigen an der Innenwandung vergüteten       Feuerwaffenrohren    erzielbar ist, wenn es gelingt,  den durch     Materialabschmelzung    verursachten Ver  schleiss zu     verringern.     



  Es ist in diesem Zusammenhang von Bedeutung,  dass bei Versuchen mit unterschiedlich behandelten  Geschossen eine Verringerung der     Materialabschmel-          zung    von der     Rohrinnenwand    festgestellt wurde. Eine  solche Verminderung des Verschleisses trat immer  dann in Erscheinung, wenn der Schmelzpunkt des  Materials der Führungsringe höchstens gleich dem  Schmelzpunkt der     Rohrinnenwand    oder niedriger  als dieser gemacht wurde.

   Anschliessend ist beim  Durchgang der Geschosse durch solche     Feuerwaf-          fenrohre    eine gewisse Menge geschmolzen bzw. ver  dampften Materials erforderlich - ist der Schmelz  punkt wenigstens der     geführten        Geschosspartien    nied  riger als der Schmelzpunkt der     Rohrinnenwandung,     so wird das geschmolzene Material weitgehend von  diesen     Geschosspartien    und nicht von der Rohrinnen  wandung geliefert. Diese Schonung der Rohrinnen  wandung ergibt anscheinend die beobachtete Erhö  hung der Verschleissfestigkeit und Lebensdauer.  



  Es ist natürlich nicht erforderlich, dass der  Schmelzpunkt der geführten     Geschosspartien    wesent  lich niedriger als der Schmelzpunkt der führenden  Teile der     Rohrinnenwandung    gemacht wird, da be  reits eine angenäherte     1:Jbereinstimmung    der Schmelz  punkte eine merkliche Erhöhung der Lebensdauer  ergibt. Beispielsweise wurde für Geschützrohre, die  nach dem Verfahren gemäss dem Hauptpatent Num  mer 364 522 an ihrer Innenwandung     nitriert    wor  den waren, unter Verwendung von Stahlgeschossen  mit ebenfalls nitrierten     Stahlführungsringen    wesent  lich grössere Lebensdauer erzielt, als mit den gleichen  Geschossen ohne nitrierte     Stahlführungsringe.     



  Es ist besonders zweckmässig, den Schmelzpunkt  der führenden     Geschosspartien    dadurch dem Schmelz  punkt der     Rohrinnenwand    anzupassen, dass wenig  stens diese     Geschosspartien    aus Stahl hergestellt wer  den und durch     Eindiffundierung    von geeigneten  Fremdstoffen in ihrem Schmelzpunkt entsprechend  herabgesetzt werden. Sollen beispielsweise an Stahl  geschossen die ebenfalls aus Stahl bestehenden Füh  rungsringe ausgeglüht und gleichzeitig mit Stickstoff       angereichert    werden, so kann eine Anordnung nach       Fig.l    verwendet werden.

   Hierzu wird in einem       evakuierbaren,    doppelwandigen und kühlbaren Gas  entladungsgefäss 1 mit abnehmbarem Deckel 2 eine  metallische Halteplatte 3 auf Isolatoren 4     befestigt,         die mit federnden Metallbolzen 5 zum Aufstecken  der zu behandelnden Stahlgeschosse 6 versehen ist.  



  Parallel zur Halteplatte 3 und mit dieser leitend  verbunden, ist eine metallische Blende 7 angebracht,  die mit den Führungsringen 8 der Geschosse 6 in  einer Ebene     gelagert    ist, und runde     Ausnehmungen     9 aufweist, durch welche die Geschosse 6 hindurch  ragen. Die Dicke der Blende 7 ist derart     gewählt,     dass die Innenseite der     Ausnehmungen    9 gerade bei  den Führungsringen 8 gegenübersteht. Die Innenseite  der     Ausnehmungen    9 soll die beiden Führungsringe  8 konzentrisch umschliessen und einen überall gleich  breiten Ringspalt mit denselben bilden.  



  Die Halteplatte 3 und die Blende 7 sind über  eine isolierte Stromdurchführung 10 mit dem nega  tiven Anschluss des     Klemmenpaars    11 verbunden,  während der positive Anschluss am metallischen Ent  ladungsgefäss 1 angeschlossen ist. Im Entladungs  gefäss 1,2 wird über geeignete Mittel (nicht gezeich  net) eine Gasatmosphäre aus     30%    N, und     70%        Hz     bei einem Druck von 5 .<B>..</B> 10 mm     Hg    hergestellt und  während des Betriebes aufrechterhalten.

   Nach Been  digung eines Anlaufvorganges wird bei einer Span  nung von 400<B>...</B> 500 Volt zwischen dem Entladungs  gefäss 1 und den Geschossen 6 sowie der auf glei  chem Potential liegenden Blende 7 eine     Glimment-          ladung    hergestellt, die bei geeigneter Breite des Ring  spaltes zwischen den Führungsringen 8 und der  Innenwand der     Ausnehmungen    9 in diesem eine be  sondere hohe Energiekonzentration von 0,1<B>...</B> 10       Watt/cm'    Oberfläche der Führungsringe liefert. Die  ser als      Hohlkathodeneffekt     bezeichnete Betriebs  zustand ist im Hauptpatent Nr. 314 340 ausführlich  beschrieben.

   Die Führungsringe 8 erreichen bei dieser  Betriebsweise innerhalb kurzer Zeit, beispielsweise  0,5...2 Minuten, die erwünschte Glühtemperatur  und reichern sich durch das     Ionenbombardement    mit  Stickstoff an. Die hohe Energiedichte im Ringspalt  gewährleistet ein relativ rasches     Eindiffundieren    des  hier atomaren Stickstoffs in die Führungsringe, so  dass nach erfolgtem Weichglühen die erforderliche       Eindringtiefe    erreicht ist und die Behandlung been  det werden kann. Innerhalb der relativ kurzen Be  handlungsdauer erfährt das Geschoss 6 in seinen  übrigen Teilen nur eine so geringe Temperaturer  höhung, dass die Festigkeit nicht beeinflusst wird.  



  Bei dem     Eindiffundieren    der Behandlungsgase  in die Metalloberfläche, im oben beschriebenen Bei  spiel also des Stickstoffs, entstehen in einer gewissen  Tiefe sogenannte Mischkörper, die chemische und  physikalische Bindungen Metall/Gas darstellen. Er  fahrungsgemäss bewirken solche Mischkörper auch  bei den extremen Druckverhältnissen während des  Schiessvorganges, eine Erniedrigung des Schmelz  punktes der     Stahlführungsringe    auf einen Wert, der  geringer als der Schmelzpunkt der Innenwandung  von gemäss dem obengenannten Hauptpatent nitrier  ten Geschützrohren ist.

      Die Umwandlung von     Geschosspartien    nach dem  beschriebenen Ausführungsbeispiel ist natürlich nicht  auf Stahlteile beschränkt, sondern kann, meist mit  unterschiedlichen Behandlungszeiten, auch an allen  Buntmetallen und Legierungen durchgeführt werden.  Insbesondere können auch sehr harte metallische  Werkstoffe in bezug auf ihren     Schmelzpunkt    durch  Anreicherung mit Fremdstoffen     beeinflusst    werden.  



  Als solche Fremdstoffe sind natürlich je nach  Verwendungszweck ausser dem oben     erwähnten    Stick  stoff auch zahlreiche andere Stoffe geeignet. Bei  spielsweise können die     Geschosspartien    mit Phosphor  oder mit Schwefel angereichert werden, entweder  in elementarer Form, gelöst im betreffenden Metall,  als Mischkörper oder in Form geeigneter Verbin  dungen.  



  Schliesslich lassen sich auch andere Gase, etwa  Wasserstoff, Sauerstoff, und unter gewissen Umstän  den sogar Edelgase, in den betreffenden     Geschoss-          partien    in solcher Form     anreichern,    dass dieselben  zur Anpassung des Schmelzpunktes beizutragen ver  mögen.    Die in     Geschosspartien    anzureichernden Stoffe  können, wie in den oben beschriebenen Beispielen,  vor allem aus dem Gas im Entladungsgefäss gewon  nen werden. Natürlich lassen sich derartige Fremd  stoffe auch auf andere Weise in der Glimmentladung  an zu behandelnden     Geschossflächen    einbringen.

   Bei  spielsweise kann eine entsprechende Substanz im  Entladungsgefäss verdampft und mit der Gasatmo  sphäre vermischt werden, oder es wird ein entspre  chender Nebel aus derartigen Stoffpartikeln in das  Entladungsgefäss eingespritzt. Ferner kann die be  kannte Technik der     Kathodenzerstäubung    oder der       Lichtbogenabstäubung    benützt werden, um Fremd  stoffpartikel mit der Gasatmosphäre zu vermengen.  



  Das vorliegende Verfahren ist natürlich keines  wegs auf Geschosse beschränkt, die mittels einer  elektrischen Gas- oder Glimmentladung, durch An  reicherung mit     Fremdstoffen,    in bezug auf den  Schmelzpunkt wenigstens der führenden     Geschoss-          partien    dem     Feuerwaffenrohr    angepasst sind. Die  Anreicherung mit Fremdstoffen kann auch auf an  dere Weise erfolgen, beispielsweise durch     Eindiffun-          dierung    in heizbaren Öfen oder durch Behandlung  in     fremdstoffhaltigen    Schmelzen.

   Es besteht auch  die Möglichkeit, die Geschosse oder zumindest deren  führende Partien aus solchen Materialien herzu  stellen, deren Schmelzpunkt ohne weitere Behand  lung bereits niedriger als der der zugehörigen an  Fremdstoffen angereicherten     Feuerwaffenrohre    ist.



  Method for producing a firearm barrel and / or projectile The present invention relates to a method for producing a firearm barrel and / or projectile, which causes a reduced wear of the inside wall of the barrel when the projectile passes through, and in which the inside wall of the barrel and / or when firing the surface parts of the projectile touching the inner wall of the tube are enriched in foreign matter.



  It is generally known that firearm barrels experience a weight reduction when fired, which is caused by the fact that a certain amount of liquid or vaporous barrel material is ejected from the barrel with each shot. This weight reduction contributes significantly to the wear and tear of the firearm barrel. The process that takes place when a projectile is fired from a firearm barrel can be explained as follows.

   When a bullet is fired, the guide ring is pressed into the guides (guide grooves) provided on the inner wall of the firearm barrel after a short free flight of the bullet and is deformed in such a way that the trains are pressed into the guide ring and thus the twist of the cables in the longitudinal direction of the barrel Guide ring and thus transferred to the projectile. The friction and deformation of the guide ring on the cables creates a very high temperature T at the boundary layer between the guide ring and the cables or the inner wall.

    A certain amount of energy <I> d W </I> is converted into heat per path differential ds of the projectile, and since the heat dissipation is practically negligible during the relatively short time the projectile passes through the barrel, the boundary layer temperature T initially increases per path difference ferential ds of the projectile by a temperature differential <I> d T </I> corresponding to the energy supply AW, until one of the two substances forming the boundary layer has reached its melting temperature.

   From this point on, this substance melts and consumes the current supply of energy <I> d W </I> as heat of fusion, so that the boundary layer temperature T remains approximately constant from this point onwards to the melting temperature of that of the two substances forming the boundary layer which has the lower melting temperature.



  As a rule, however, the melting point of the firearm barrel is now lower than the melting point of the surface parts of the projectile that touch the inside wall of the barrel when the shot is fired, especially the leading parts of the projectile, because the steels alloyed for the firearm barrel must be used for reasons of strength and because, furthermore, the inner wall of the firearm barrel is used Avoidance of splinters from the surface of the same mostly enriched with foreign matter, for example hardened by nitriding.

   However, these alloy components and the enrichment of the inside wall of the pipe with foreign matter generally lower the melting point of the inside wall.



  For this reason, the aforementioned Ge weight reduction has always arisen on the firearm barrel, which inevitably resulted in increased wear of the barrel.



  The problem on which the present invention is based was now to avoid this weight reduction on the firearm barrel.



  The present invention therefore relates to a method for producing a firearm barrel and / or projectile, which causes a reduced wear of the inside wall of the barrel when the projectile passes through, and in which the inside wall of the barrel and / or surface parts of the projectile touching the inside wall of the barrel are enriched in foreign substances when fired , characterized by the use of such foreign substances and such a measurement of the degree of enrichment that the melting point of these surface parts of the projectile is lower than the melting point of the tube inner wall or at most equal to it.

    The invention also relates to a firearm barrel and projectile produced by the method according to the invention. The invention further relates to the use of firearm tubes and / or projectiles produced by the inventive method for automatic firearms, in particular for automatic automatic firearms.



  This teaching is based on the above-mentioned knowledge that the boundary layer temperature T from the time the melting temperature of that of the two substances forming the boundary layer which has the lower melting temperature is reached, remains approximately constant at this lower melting temperature. If now the surface parts of the barrel touching the inner wall of the Ge shot have the lower melting point, the melting temperature of the inner wall of the firearm barrel is never exceeded, so that only these surface parts of the bullet experience a weight loss.

   When using the present method, the weight reduction no longer occurs on the firearm barrel, but instead on the leading projectile sections. There, however, this reduction does not have a disadvantageous effect.



  1, the method is explained in more detail in the following: In modern firearms, the inner wall of the tubes is very highly stressed and assumes a temperature close to the melting point of the tube material, especially in automatic automatic firearms. As a result, a measurable amount of molten or vaporous material leaves the barrel during the firing process with the bullet. As far as such material comes from the guide rings of the projectiles, disadvantages are not to be feared. However, if the material that has been pushed out comes from the inner wall of the pipe, it is inevitably associated with highly undesirable wear and tear on the pipe, at least at the point from which the material in question was removed.

    By determining the weight of the barrel before and after the fire, weight losses of up to 100 g were found in automatic fire weapons.



  In an effort to increase the service life of the highly stressed pipes of firearms, the inner wall of such pipes is remunerated, preferably nitriding in accordance with the main patent No. 364 522. The resultant improvement in service life by more than 100 ... 200% is caused by the increase in hardness and split resistance of the nitrided inner wall, but not by a substantial reduction in the material removed from the inner wall in the molten state.

   This should not be the case because it is well known that the enrichment of the inner wall with nitrogen or other tempering substances results in a lowering of the melting point of the tempered compared to the uncoated surface zone. It is clear that a further increase in the service life of such firearm tubes tempered on the inner wall can be achieved if it is possible to reduce the wear caused by material melting.



  In this context, it is important that tests with projectiles treated differently showed a reduction in the amount of material melted from the inner wall of the pipe. Such a reduction in wear always appeared when the melting point of the material of the guide rings was made at most equal to or lower than the melting point of the inner wall of the pipe.

   Subsequently, when the projectiles pass through such firearm barrels, a certain amount of melted or vaporized material is required - if the melting point of at least the guided projectile parts is lower than the melting point of the inner wall of the barrel, the melted material is largely from these projectile parts and not from the inside of the pipe. This protection of the inside wall of the pipe apparently results in the observed increase in wear resistance and service life.



  It is of course not necessary that the melting point of the guided projectile sections is made significantly lower than the melting point of the leading parts of the inner tube wall, since an approximate match of the melting points results in a noticeable increase in service life. For example, cannon barrels that were nitrided on their inner wall using the method according to the main patent number 364 522 were nitrided using steel projectiles with also nitrided steel guide rings, significantly greater service life than with the same projectiles without nitrided steel guide rings.



  It is particularly useful to adjust the melting point of the leading projectile parts to the melting point of the inner tube wall that at least these projectile parts are made of steel and their melting point is reduced accordingly by diffusion of suitable foreign substances. For example, if the guide rings, which are also made of steel, are fired on steel, they are annealed and at the same time enriched with nitrogen, an arrangement according to FIG. 1 can be used.

   For this purpose, a metal retaining plate 3 is attached to insulators 4 in an evacuable, double-walled and coolable gas discharge vessel 1 with removable cover 2, which is provided with resilient metal bolts 5 for attaching the steel projectiles 6 to be treated.



  Parallel to the holding plate 3 and conductively connected to it, a metallic screen 7 is attached, which is mounted in one plane with the guide rings 8 of the projectiles 6 and has round recesses 9 through which the projectiles 6 protrude. The thickness of the diaphragm 7 is selected such that the inside of the recesses 9 is just opposite the guide rings 8. The inside of the recesses 9 should surround the two guide rings 8 concentrically and form an annular gap with the same width everywhere.



  The holding plate 3 and the cover 7 are connected via an insulated power feedthrough 10 to the negative connection of the pair of terminals 11, while the positive connection is connected to the metallic discharge vessel 1. In the discharge vessel 1, 2 a gas atmosphere of 30% N and 70% Hz at a pressure of 5. <B> .. </B> 10 mm Hg is produced using suitable means (not shown) and is maintained during operation .

   After completion of a start-up process, a glow discharge is produced at a voltage of 400 ... 500 volts between the discharge vessel 1 and the projectiles 6 as well as the cover 7 which is at the same potential suitable width of the ring gap between the guide rings 8 and the inner wall of the recesses 9 in this a special high energy concentration of 0.1 <B> ... </B> 10 watts / cm 'surface of the guide rings provides. This operating state, known as the hollow cathode effect, is described in detail in main patent no. 314 340.

   In this mode of operation, the guide rings 8 reach the desired annealing temperature within a short time, for example 0.5 ... 2 minutes, and are enriched by the ion bombardment with nitrogen. The high energy density in the annular gap ensures a relatively rapid diffusion of the atomic nitrogen here into the guide rings, so that the required penetration depth is achieved after soft annealing and the treatment can be ended. Within the relatively short duration of treatment, the projectile 6 experiences only such a slight increase in temperature in its remaining parts that the strength is not affected.



  When the treatment gases diffuse into the metal surface, in the example of nitrogen described above, so-called mixed bodies are formed at a certain depth, which represent chemical and physical metal / gas bonds. According to experience, such mixing bodies cause even under the extreme pressure conditions during the firing process, a lowering of the melting point of the steel guide rings to a value that is lower than the melting point of the inner wall of the gun barrels nitrated according to the above-mentioned main patent.

      The conversion of projectile sections according to the embodiment described is of course not restricted to steel parts, but can also be carried out on all non-ferrous metals and alloys, usually with different treatment times. In particular, very hard metallic materials can also be influenced with regard to their melting point through enrichment with foreign substances.



  As such foreign substances, numerous other substances are of course also suitable in addition to the above-mentioned stick material, depending on the intended use. For example, the projectile sections can be enriched with phosphorus or sulfur, either in elemental form, dissolved in the metal concerned, as a mixed body or in the form of suitable connec tions.



  Finally, other gases, such as hydrogen, oxygen, and under certain circumstances even noble gases, can also be enriched in the relevant projectile sections in such a way that they can help adjust the melting point. The substances to be enriched in projectile sections can, as in the examples described above, mainly be obtained from the gas in the discharge vessel. Such foreign substances can of course also be introduced into the glow discharge on the projectile surfaces to be treated in other ways.

   For example, a corresponding substance can be vaporized in the discharge vessel and mixed with the gas atmosphere, or a corresponding mist made of such substance particles is injected into the discharge vessel. Furthermore, the known technique of cathode sputtering or arc sputtering can be used to mix foreign matter particles with the gas atmosphere.



  The present method is of course in no way limited to projectiles which are adapted to the firearm barrel with respect to the melting point of at least the leading projectile parts by means of an electrical gas or glow discharge, by enrichment with foreign substances. The enrichment with foreign substances can also take place in other ways, for example by diffusion in heatable furnaces or by treatment in melts containing foreign substances.

   There is also the possibility of making the projectiles, or at least their leading parts, from materials whose melting point, without further treatment, is already lower than that of the associated firearm barrels enriched with foreign substances.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH I Verfahren zur Herstellung eines Feuerwaffen rohres und/oder Geschosses, das einen verminderten Verschleiss der Rohrinnenwand beim Durchgang des Geschosses bewirkt und bei dem die Rohrinnen wand und/oder beim Schuss die Rohrinnenwand be- rührende Oberflächenteile des Geschosses an Fremd stoffen angereichert werden, gekennzeichnet durch eine Verwendung derartiger Fremdstoffe und eine derartige Bemessung des Anreicherungsgrades, dass der Schmelzpunkt dieser Oberflächenteile des Ge schosses niedriger als der Schmelzpunkt der Rohr innenwand liegt oder diesem höchstens gleich ist. UNTERANSPRÜCHE 1. PATENT CLAIM I Process for the production of a firearm barrel and / or projectile which causes a reduced wear of the inside wall of the barrel when the projectile passes and in which the inside wall of the barrel and / or surface parts of the projectile touching the inside wall of the barrel are enriched in foreign substances during the shot by using such foreign substances and measuring the degree of enrichment in such a way that the melting point of these surface parts of the Ge shot is lower than the melting point of the pipe inner wall or is at most equal to this. SUBCLAIMS 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens die führenden Ge- schosspartien mit mindestens einem Fremdstoff an gereichert werden. 2. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die führenden Geschosspartien mittels einer elektrischen Gas- oder Glimmentladung in einer die Fremdstoffe enthaltenden Gasatmosphäre mit Fremdstoffen angereichert werden. 3. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens die als Grundmate rial Eisen enthaltenden führenden Geschosspartien mit Stickstoff angereichert werden. 4. Method according to patent claim I, characterized in that at least the leading parts of the floor are enriched with at least one foreign substance. 2. The method according to claim I, characterized in that the leading projectile parts are enriched with foreign substances by means of an electrical gas or glow discharge in a gas atmosphere containing the foreign substances. 3. The method according to claim I, characterized in that at least the leading projectile parts containing iron as the base material are enriched with nitrogen. 4th Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens die führenden Ge- schosspartien mit Metallen und Metalloiden ange reichert werden. 5. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Anreicherung mit Fremd stoffen aus einer diese Fremdstoffe enthaltenden Gasatmosphäre erfolgt. 6. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anreicherung mit nicht- metallischen Fremdstoffen, wie Schwefel und Phos phor, vorgenommen wird. 7. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die führenden Geschosspartien mit gelösten Gasen angereichert werden. B. Method according to patent claim I, characterized in that at least the leading parts of the floor are enriched with metals and metalloids. 5. The method according to claim I, characterized in that the enrichment with foreign substances takes place from a gas atmosphere containing these foreign substances. 6. The method according to claim I, characterized in that an enrichment with non-metallic foreign substances, such as sulfur and phosphorus, is carried out. 7. The method according to claim I, characterized in that the leading projectile parts are enriched with dissolved gases. B. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass bei mit Stahlführungsringen ver- sehenen Geschossen die Stahlführungsringe ausge glüht und mit Stickstoff angereichert werden. 9. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschossführungsringe bis zu einer Tiefe mit Fremdstoffen angereichert wer den, die grösser als die maximal mögliche Defor mation der Geschossführungsringe beim Schuss ist. 10. Method according to patent claim I, characterized in that in the case of projectiles provided with steel guide rings, the steel guide rings are annealed and enriched with nitrogen. 9. The method according to claim I, characterized in that the bullet guide rings are enriched with foreign matter to a depth that is greater than the maximum possible deformation of the bullet guide rings during the shot. 10. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschossführungsringe mit den gleichen Fremdstoffen angereichert werden, mit denen die Innenwand der Feuerwaffenrohre ange reichert wird. PATENTANSPRUCH 1I Feuerwaffenrohr und Geschoss hergestellt nach dem Verfahren gemäss Patentanspruch I. PATENTANSPRUCH III Verwendung von nach dem Verfahren gemäss Patentanspruch I hergestellten Feuerwaffenrohre und/oder Geschossen für Schnellfeuerwaffen, insbe sondere für automatische Schnellfeuerwaffen. Method according to claim 1, characterized in that the bullet guide rings are enriched with the same foreign substances with which the inner wall of the firearm barrel is enriched. PATENT CLAIM 1I Firearm barrel and projectile manufactured according to the method according to claim I. PATENT CLAIM III Use of firearm tubes and / or projectiles produced according to the method according to claim I for automatic fire weapons, in particular for automatic automatic weapons.
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