DE4113177A1 - Verfahren zur herstellung eines penetrators - Google Patents
Verfahren zur herstellung eines penetratorsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines
Penetrators gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Die Schrift DE 34 38 547-C2 offenbart ein Wärmebehandlungs
verfahren für vorlegierte zweiphasige Wolfram-Pulver mit
hohem Wolfram-Anteil, wobei ein poröses Formteil aus ver
dichtetem Pulver in fester Phase gesintert wird, und sich
an das Sintern eine Wärmebehandlung von zwei bis zehn Minu
ten mit flüssiger Phase anschließt. Die Wärmebehandlung in
der flüssigen Phase führt zu einer Abrundung der Wolfram-
Körner, ohne daß gleichzeitig ein nennenswertes Kornwachs
tum auftritt, um eine Festigkeitssteigerung zu erreichen.
Trotz Steigerung der Festigkeit des Penetrator-Ausgangsma
terials läßt sich allerdings nicht vermeiden, daß bei des
sen mechanischer Bearbeitung, beispielsweise durch Drehen
oder Schleifen, Anrisse der oberflächennahen Wolfram-Kör
ner auftreten, die im Belastungsfall durch Rißfortpflan
zung zu einem frühzeitigen Versagen des Penetrators führen
können.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein einfaches und ko
stengünstiges Verfahren anzugeben, um eine Rißfortpflan
zung in einem Penetrator zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des
kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Un
teransprüchen enthalten.
Die Erfindung beruht im wesentlichen darauf, die äußeren
Wolfram-Schichten nach der Endbearbeitung des Penetrators
auf einfache Weise von dessen Oberfläche zu entfernen. Auf
grund der spanabhebenden Bearbeitung der äußereren Penetra
tor-Geometrie treten Anrisse einzelner Wolfram-Körner auf.
Insbesondere bei schlanken Penetratoren mit großem Länge/
Durchmesserverhältnis kommt es unter der Zugbelastung beim
Abschuß und unter schwingender Beanspruchung und Biegebe
anspruchung während des Fluges und beim Auftreffen auf ein
Ziel, ausgehend von den angerissenen Körnern, zu einer Riß
fortpflanzung und somit zu einem frühzeitigen Versagen des
Penetrators. Laboruntersuchungen haben gezeigt, daß sich
durch das erfindungsgemäße Abätzen der äußeren Kornschich
ten die Kerbschlagzähigkeit des Penetretators um etwa 20 96
erhöht.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen nä
her erläutert und beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 einen in seiner äußeren Geometrie endbearbeiteten
Penetrator,
Fig. 2 einen mit I in der Fig. 1 bezeichneten vergrößer
ten Ausschnitt des Penetrators.
In der Fig. 1 bezeichnet die Bezugsziffer 10 einen in sei
ner äußeren Kontur endbearbeiteten Penetrator aus Wolfram-
Schwermetall. Dieser weist vorderseitig eine Spitze 12 auf
und ist in seinem heckseitigen Bereich 14 zur Befestigung
eines nicht dargestellten Leitwerkes verjüngt. Zur Kraftü
bertragung eines ebenfalls nicht dargestellten Treibkäfigs
ist der Penetrator 10 in seinem mittleren Bereich 16 mit
Formschlußmitteln 18, beispielsweise einem Gewinde oder
Ringnuten, versehen. Der Penetrator 10 wird durch spanab
hebende Bearbeitung aus einem zylinderförmigen Ausgangs
werkstück gefertigt. Dabei treten Kerben und Anrisse ein
zelner oberflächennaher Wolfram-Körner auf. Im Belastungs
fall kommt es - ausgehend von diesen Körnern - zu einer
Rißfortpflanzung und somit zu einem frühzeitigen Versagen
des Penetrators. Mikroskopische Untersuchungen zeigen, daß
angerissene Körner überwiegend in den zwei obersten Korn
schichten angeordnet sind, während die tieferliegenden
Schichten durch die mechanische Bearbeitung nicht beschä
digt werden. Dieses wird durch die Fig. 2 veranschaulicht,
die einen vergrößerten Ausschnitt des oberflächennahen Be
reiches I des Penetrators 10 zeigt. Die Bezugsziffer 22
bezeichnet angerissene Wolframkörner in den obersten
beiden Kornschichten, und die Bezugsziffer 24 bezeichnet
die in den tieferliegenden Schichten angeordneten
unbeschädigten Wolframkörner.
Erfindungsgemäß werden daher mittels eines Ätzverfahrens
mindestens zwei Schichten von der Penetratoroberfläche ab
getragen. Als besonders vorteilhaft hat sich dazu ein che
misches Ätzverfahren erwiesen, das aufgrund der Zusammen
setzung des gewählten Säuregemisches und in Abhängigkeit
von der Reaktionszeit mit dem Penetratormaterial einen de
finierten Oberflächenabtrag ermöglicht.
Das Element Wolfram ist gegen Säuren sehr resistent. Der
stärkste Angriff auf das Material ist durch eine Mischung
von Salpetersäure (HNO3) und Flußsäure (HF) gegeben, wobei
der Abtrag stark von der Konzentration abhängt. Beispiels
weise zeigt eine Mischsäure aus 50 Gew.-% HF und 50 Gew.-%
HNO3 einen äußerst heftigen Angriff auf das Schwermetall
gefüge, so daß ein Ätzprozeß mit dem Ziel eines definier
ten Abtrages von der Oberfläche schlecht steuerbar ist.
Eine gut steuerbare Reaktion liefert dagegen die Anwendung
der Säure mit einer Zusammensetzung aus 90 Gew.-% Hr (tech
nisch rein) und 10 Gew.-% HNO3 (technisch rein) für den
Ätzvorgang.
Während des Ätzvorganges weist das Säuregemisch eine Tem
peratur zwischen 20 und 50°C auf. Eine Veränderung der
ursprünglichen Festigkeitseigenschaften aufgrund einer
Wärmebeeinflussung des Werkstoffes läßt sich dadurch in
vorteilhafter Weise ausschließen. Neben der Zusammenset
zung des Säuregemisches bestimmt die Reaktionszeit den Ab
trag von der Oberfläche. Für ein Abätzen von mindestens
zwei Wolfram-Kornschichten, entsprechend einer Durchmesser
verringerung von 100 µm eines Penetrators, beispielsweise
für das Kaliber 120 mm, ist eine Reaktionszeit von etwa 3
min. mit dem Säuregemisch zweckmäßig. Anschließend wird
der Penetrator unter fließendem Wasser abgespült, und
nichthaftende Wolfram-Körner werden von der Oberfläche
durch Bürsten entfernt.
Bezugszeichenliste
10 Penetrator
12 Spitze
14 heckseitiger Bereich von 10
16 mittlerer Bereich von 10
18 Formschlußmittel
I oberflächennaher Bereich
22 angerissene Wolframkörner
24 unbeschädigte Wolframkörner
12 Spitze
14 heckseitiger Bereich von 10
16 mittlerer Bereich von 10
18 Formschlußmittel
I oberflächennaher Bereich
22 angerissene Wolframkörner
24 unbeschädigte Wolframkörner
Claims (6)
1. Verfahren zur Herstellung eines Penetrators aus Wolfram-
Schwermetall, dadurch gekennzeich
net, daß äußere Wolfram-Kornschichten von der Ober
fläche des in seiner äußeren Geometrie endbearbeiteten
Penetrators (10) mit einem Ätzverfahren abgetragen wer
den.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß mindestens zwei Wolfram-Korn
schichten von der Oberfläche abgeätzt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Ätzen chemisch er
folgt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß das Ätzverfahren bei
einer Temperatur zwischen 20 und 50°C durchgeführt wird.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis
4, dadurch gekennzeichnet, daß
der in seiner äußeren Geometrie endbearbeitete Penetra
tor (10) in ein Säuregemisch getaucht wird, nach einer
vorgegebenen Reaktionszeit aus dem Säuregemisch ent
fernt und mit Wasser abgespült wird und nicht haftende
Wolfram-Körner von der Oberfläche des Penetrators (10)
durch Bürsten entfernt werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Säuregemisch aus 10 Gew.-%
HNO3 und 90 Gew.-% HF hergestellt wird.
Priority Applications (2)
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DE19914113177 DE4113177C2 (de) | 1991-04-23 | 1991-04-23 | Verfahren zur Herstellung eines Penetrators |
GB9202528A GB2255936A (en) | 1991-04-23 | 1992-02-06 | Tungsten projectiles |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19914113177 DE4113177C2 (de) | 1991-04-23 | 1991-04-23 | Verfahren zur Herstellung eines Penetrators |
Publications (2)
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DE4113177A1 true DE4113177A1 (de) | 1992-10-29 |
DE4113177C2 DE4113177C2 (de) | 1993-10-21 |
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Country Status (2)
Country | Link |
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DE (1) | DE4113177C2 (de) |
GB (1) | GB2255936A (de) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8580188B2 (en) | 2005-10-18 | 2013-11-12 | Rheinmetall Waffe Munition Gmbh | Method for producing a penetrator |
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DE102005021982B4 (de) * | 2005-05-12 | 2007-04-05 | Rheinmetall Waffe Munition Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines Penetrators |
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GB1074203A (en) * | 1963-06-24 | 1967-06-28 | Egyesuelt Izzolampa | Polishing the surface of tungsten bodies |
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1991
- 1991-04-23 DE DE19914113177 patent/DE4113177C2/de not_active Expired - Fee Related
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1992
- 1992-02-06 GB GB9202528A patent/GB2255936A/en not_active Withdrawn
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB2255936A (en) | 1992-11-25 |
DE4113177C2 (de) | 1993-10-21 |
GB9202528D0 (en) | 1992-03-25 |
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