Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Split
ter bildenden metallischen Geschoßhüllen gemäß dem Oberbe
griff des Patentanspruchs. Ein solches Verfahren ist aus der
DE-OS 29 41 480 bekannt.The invention relates to a method for producing split
ter forming metal bullet casings according to the Oberbe
handle of the claim. Such a method is known from the
DE-OS 29 41 480 known.
Bei dem bekannten Verfahren wird als Material für die Geschoß
hülle ein härtbarer Stahl verwendet, wobei die aus dem härtba
ren Stahl gefertigten und dann gehärteten Geschoßhüllen mittels
eines Laser- oder Elektronenstrahls lokal angeschmolzen werden,
beispielsweise in Art eines Gittermusters. Nach dem Wiedererkal
ten der angeschmolzenen Bereiche stellen diese Bereiche gegen
über parallel zur Hüllenoberfläche verlaufende Zugbelastungen
Stellen geringerer Festigkeit und somit Sollbruchstellen dar.
Genauere Untersuchungen haben ergeben, daß diese Sollbruchstel
len mit den Grenzflächen zusammenfallen, die sich zwischen dem
- wiedererkalteten - Schmelzmaterial und dem vom Laser- bzw.
Elektronenstrahl unbeeinflußten Material ergeben. Weiterhin
hat sich gezeigt, daß das - wiedererkaltete - Schmelzmaterial
wesentlich härter ist als das unbeeinflußte Material, die
Festigkeit beispielsweise auf den doppelten Wert angestiegen
ist, nämlich durch martensitische Umwandlung mittels bei der
Wärmebehandlung in Lösung gehende Überschuß-Kohlenstoffatome.
Jedenfalls läßt sich die erwähnte Bildung von Sollbruchstellen
dadurch erklären, daß es sich um Grenzflächen zwischen Gefügen
unterschiedlicher Struktur und Festigkeit handelt, deren Bin
dekraft untereinander deshalb vermindert ist.In the known method is used as the material for the floor
case uses a hardenable steel, whereby the hardenable steel
steel and then hardened bullet casings
of a laser or electron beam are locally melted,
for example in the form of a grid pattern. After the recalculation
th of the melted areas contrast these areas
via tensile loads running parallel to the surface of the casing
Represent lower strength and thus predetermined breaking points.
Closer studies have shown that this predetermined breaking point
len coincide with the interfaces that exist between the
- re-cooled - melting material and that of the laser or
Unaffected material result electron beam. Farther
has been shown that the - recooled - melting material
is much harder than the unaffected material, the
Strength, for example, increased to twice the value
is, namely by martensitic transformation by means of
Heat treatment excess carbon atoms going into solution.
In any case, the aforementioned formation of predetermined breaking points can be done
thereby explain that there are interfaces between structures
different structure and strength, whose bin
decraft among themselves is therefore reduced.
Ein wesentlicher Nachteil des erwähnten Verfahrens besteht
nun darin, daß das wiedererkaltete Material Schweißraupen bil
det, also von der Oberfläche der Geschoßhülle vorstehende
Wölbungen, die zu sowohl innen- wie auch außenballistischen
Störungen führen würden und deshalb entfernt werden müssen.
Dies geschieht durch eine spanende Behandlung (Abdrehen der
Hülle). Hierbei ergeben sich jedoch fertigungstechnische
Schwierigkeiten. Schon das gehärtete Grundgefüge, dessen
Festigkeit beispielsweise bei 1000 MPa liegt, ist nur mit
hohem Werkzeugverschleiß zu bearbeiten. Die periodisch auf
tretenden Schweißraupen mit einer Festigkeit von beispiels
weise 2000-3000 MPa bewirken darüber hinaus periodische,
impulsartige Belastungen des Schneidwerkzeugs, welche die
Standzeiten des Schweißwerkzeugs stark verkürzen. Die Folge
sind sehr hohe Fertigungskosten.A major disadvantage of the method mentioned is
now in that the recirculated material weld beads bil
det, so protruding from the surface of the shell
Bulges that lead to both inside and outside ballistic
Would cause interference and therefore must be removed.
This is done by machining (turning off the
Shell). However, this results in manufacturing technology
Difficulties. Already the hardened basic structure, whose
Strength, for example, is 1000 MPa is only with
high tool wear. The periodically on
kicking welding beads with a strength of example
wise 2000-3000 MPa also cause periodic,
impulsive loads on the cutting tool, which the
Shorten the service life of the welding tool considerably. The consequence
are very high manufacturing costs.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist deshalb, das bekannte
Verfahren so zu verbessern, daß unter Beibehaltung seiner
Vorzüge der Nachteil der hohen Fertigungskosten vermieden
oder zumindest vermindert wird. Die Lösung dieser Aufgabe
besteht in der Verwendung eines Hüllenmaterials gemäß dem
Kennzeichen des Patentanspruchs.The object of the present invention is therefore the known
To improve procedures so that while maintaining its
Benefits of the disadvantage of high manufacturing costs avoided
or at least is reduced. The solution to this task
consists in the use of a shell material according to the
Characteristic of the claim.
Gemäß der Erfindung wird also als Grundmaterial für die Ge
schoßhülle ein thermisch nicht-härtbarer Stahl verwendet,
was dazu führt, daß das durch die Laserbehandlung geschmol
zene Material nach seiner Erkaltung im wesentlichen wieder
dieselbe Festigkeit besitzt wie vor der Wärmebehandlung, al
so im wesentlichen dieselbe Härte wie das vom Laserstrahl
unbeeinflußte Material. Es erfolgt eine Verfestigung mittels
hoher Dichte an Kristallgitterbaufehlern infolge schneller
Abkühlung der Schmelzzone (105-106 K/sec) durch Wärmelei
tung in benachbarte kalte Zonen. Damit aber wird beim Abdre
hen der Schweißwülste die Belastung des Schneidwerkzeugs ge
genüber dem vorerwähnten bekannten Verfahren vermindert, ins
besondere entfallen die periodischen Belastungsimpulse, mit
der Folge einer Verlängerung der Standzeiten der Schneid
werkzeuge und damit einer Verminderung der Fertigungskosten.
Dieser Vorteil wäre aber dann völlig nutzlos, wenn mit die
sem erfindungsgemäßen Verfahren nicht auch die Sollbruchstel
len des bekannten Verfahrens erzeugt würden. Daß dies in der
Tat der Fall ist, war nicht vorhersehbar, weil ja beim Erfin
dungsverfahren - wie gesagt - das geschmolzene Material beim
Erkalten im wesentlichen in seinen Zustand vor dem Anschmel
zen zurückkehrt, sich somit beiderseits der Grenzflächen zwi
schen erkaltetem Schmelzmaterial und von der Wärmebehandlung
unbeeinflußtem Material ein Gefüge im wesentlichen gleicher
Struktur und Festigkeit befindet. Daß trotzdem diese Grenz
flächen verminderter Bindekraft und damit Sollbruchstellen
vorhanden sind, ist darauf zurückzuführen, daß in den Randbe
reichen neben den Schmelzzonen die Kaltverfestigung durch Re
kristallisationseffekte abgebaut wird und sich ein Gefüge mit
der niedrigsten möglichen Festigkeit einstellt, ohne daß da
bei aber die Härte der Schweißraupen höher ist als diejenige
der unbeeinflußten Hüllenoberfläche. Zieht man nun noch in
Betracht, daß nicht-härtbarer Stahl eine geringere Grundfestig
keit besitzt als gehärteter Stahl, dann ergibt sich, daß die
Belastung des Schneidwerkzeugs bei der Schweißraupenentfernung
nur einen Bruchteil der Belastung des Schneidwerkzeugs bei
der Schweißraupenentfernung nach dem Stand der Technik beträgt,
und zwar etwa in der Größenordnung von 1/4 bis 1/6.According to the invention, a thermally non-hardenable steel is therefore used as the base material for the shell casing, which means that the material melted by the laser treatment after its cooling has essentially the same strength as before the heat treatment, so essentially the same Hardness like the material unaffected by the laser beam. There is solidification by means of a high density of crystal lattice defects due to rapid cooling of the melting zone (10 5 -10 6 K / sec) by heat conduction in neighboring cold zones. However, this reduces the load on the cutting tool compared to the known method mentioned above when the welding beads are turned off, in particular eliminates the periodic load impulses, with the result that the service life of the cutting tools is increased and thus the production costs are reduced. However, this advantage would be completely useless if the predetermined breaking points of the known method were not generated with the method according to the invention. It was not foreseeable that this was indeed the case, because, as mentioned, in the process of the invention , the molten material, when cooled, essentially returns to its state prior to melting, thus on both sides of the interfaces between the cooled melt material and from it Heat treatment unaffected material is a structure of substantially the same structure and strength. That these boundaries of reduced binding force and therefore predetermined breaking points are nevertheless present can be attributed to the fact that, in addition to the melting zones, the work hardening in the Randbe areas is reduced by recrystallization effects and a structure with the lowest possible strength is established, but without the hardness the weld bead is higher than that of the unaffected skin surface. If one now also takes into account that non-hardenable steel has a lower basic strength than hardened steel, then it follows that the load on the cutting tool during the removal of welding beads is only a fraction of the loading on the cutting tool during removal of the welding beads according to the prior art, in the order of 1/4 to 1/6.
Es sind verschiedene thermisch nicht-härtbare Stahlsorten an
wendbar, vorausgesetzt, daß sie einen sehr geringen Anteil an
Kohlenstoff und Stickstoff haben.There are different types of thermally non-hardenable steel
reversible provided that they have a very small percentage of
Have carbon and nitrogen.