RU2400696C1 - Armor piercing bullet core and method of its fabrication - Google Patents

Armor piercing bullet core and method of its fabrication Download PDF

Info

Publication number
RU2400696C1
RU2400696C1 RU2009135294/11A RU2009135294A RU2400696C1 RU 2400696 C1 RU2400696 C1 RU 2400696C1 RU 2009135294/11 A RU2009135294/11 A RU 2009135294/11A RU 2009135294 A RU2009135294 A RU 2009135294A RU 2400696 C1 RU2400696 C1 RU 2400696C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
core
head
head part
sintering
cone
Prior art date
Application number
RU2009135294/11A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Сергеевич Фадеев (RU)
Валерий Сергеевич Фадеев
Александр Викторович Конаков (RU)
Александр Викторович Конаков
Юрий Леонидович Чигрин (RU)
Юрий Леонидович Чигрин
Олег Викторович Штанов (RU)
Олег Викторович Штанов
Юрий Васильевич Ободовский (RU)
Юрий Васильевич Ободовский
Николай Михайлович Паладин (RU)
Николай Михайлович Паладин
Владимир Григорьевич Михеев (RU)
Владимир Григорьевич Михеев
Владимир Николаевич Иванов (RU)
Владимир Николаевич Иванов
Виктор Николаевич Щитов (RU)
Виктор Николаевич Щитов
Виктор Фёдорович Тагунов (RU)
Виктор Фёдорович Тагунов
Вячеслав Александрович Пугачёв (RU)
Вячеслав Александрович Пугачёв
Эдуард Владимирович Шпаченко (RU)
Эдуард Владимирович Шпаченко
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "ТехКомплект"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "ТехКомплект" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "ТехКомплект"
Priority to RU2009135294/11A priority Critical patent/RU2400696C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2400696C1 publication Critical patent/RU2400696C1/en

Links

Landscapes

  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

FIELD: weapons and ammunition.
SUBSTANCE: armor piercing bullet core consists of head and tail parts. Said core represents a ball. Head part features the shape of 3D body developing in rotation of rectilinear or flat curvilinear sections relative to core axis. First section forms rear volume of head part representing a truncated cone, wile second section forms cone-shape front volume of head part. Core tail part features the shape of interconnected cylinder or truncated cone. Method of core fabrication consists in preparing the mix, forming the billet and sintering it. Billet forming if performed by pressing or extrusion at vibration. Vacuum-compression sintering is used to this end. After sintering, diamond machining is performed to provide for required roughness of core head part surface.
EFFECT: higher armor piercing capacity.
2 cl, 1 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к боеприпасам, в частности к пулям автоматным и винтовочным, и может быть использовано при разработке новых и модернизации имеющихся твердосплавных материалов для сердечников с высоким пробивным действием.The invention relates to ammunition, in particular to automatic and rifle bullets, and can be used to develop new and upgrade existing carbide materials for cores with high breakdown action.

Известно решение, в котором головная часть стального сердечника выполнена в виде конуса с углом при вершине 50°-90° и имеет длину (0,2-0,8) калибра пули (Патент RU № 2133441).A solution is known in which the head of the steel core is made in the form of a cone with an angle at the apex of 50 ° -90 ° and has a length (0.2-0.8) of the caliber of the bullet (Patent RU No. 2133441).

Недостатком решения является низкое пробивное действие.The disadvantage of this solution is its low breakdown effect.

Наиболее близким является решение, в котором твердосплавный сердечник состоит из хвостовой части и головной части, имеющей оживальную форму, выполнен из материала, обладающего пределом прочности на сжатие более 4000 мПа, и имеющий угол при вершине от 90° до 120°, при этом указанный угол скругляют радиусом (0,2-0,6) мм (Патент RU № 2254551).The closest is the solution in which the carbide core consists of a tail part and a head part having a lively shape, made of a material having a compressive strength of more than 4000 MPa, and having an apex angle of 90 ° to 120 °, the angle being indicated rounded with a radius of (0.2-0.6) mm (Patent RU No. 2254551).

Недостатком известного решения также является недостаточная пробивная способность сердечника.A disadvantage of the known solution is also the lack of penetration of the core.

Недостаток обусловлен тем, что на сердечнике имеются концентраторы напряжений на границе хвостовика и головной части, а материал сердечника оптимизирован по одному параметру - пределу прочности на сжатие, не отражающего механизмы разрушения сердечника при его внедрении в броню.The disadvantage is due to the fact that the core has stress concentrators at the interface between the shank and the head part, and the core material is optimized according to one parameter - the compressive strength, which does not reflect the core destruction mechanisms when it is introduced into the armor.

В основу изобретения по сердечнику бронебойной пули поставлена задача повышения пробивной способности сердечника бронебойной пули, повышения кучности поражения при увеличении дальности за счет оптимизации геометрических параметров головки и хвостовика сердечника, оптимизации физико-механических свойств твердосплавного материала, из которого изготовляется сердечник, и точности изготовления сердечника.The basis of the invention for the core of the armor-piercing bullet is the task of increasing the penetration ability of the core of the armor-piercing bullet, increasing the accuracy of damage with increasing range by optimizing the geometric parameters of the head and shank of the core, optimizing the physicomechanical properties of the carbide material from which the core is made, and the accuracy of manufacturing the core.

Поставленная задача решается тем, что сердечник бронебойной пули, выполненный из твердого сплава с пределом прочности на сжатие более 4000 мПа, в виде тела вращения, состоящего из хвостовой части и головной части, имеющей оживальную форму с углом при вершине головной части от 90 до 120° и вершину головной части, округленной радиусом 0,2-0,6 мм, при этом вершина головной имеет размер менее 1,0 мм, головная часть вместе с вершиной равна 0,25-0,60 длины сердечника, имеет форму объемного тела, возникающего при вращении прямолинейных и (или) плоских криволинейных отрезков относительно оси сердечника, лежащих в одной плоскости с осью сердечника, при вращении прямолинейных отрезков первый отрезок формирует тыльный объем головной части в виде усеченного конуса высотой, равной 0,2-0,8 высоты головной части, образует угол 10-40 градусов с осью сердечника, а второй отрезок формирует фронтовой объем головной части в виде конуса, отходит от первого отрезка и образует угол 25-60 градусов с осью сердечника, хвостовик сердечника имеет форму соединенных между собой цилиндра и (или) усеченного конуса, меньший диаметр конуса равен 0,80-0,98 большего диаметра конуса, который равен диаметру цилиндра и головной части сердечника, а длина цилиндрической части составляет 0,01-100 длины усеченного конуса хвостовика, материал твердого сплава имеет твердость HRA не ниже 88,5 единиц, коэффициент интенсивности напряжений K1c не ниже 8 МПа·м1/2, при этом поверхность сердечника полностью или частично имеет шероховатость не выше Ra 0,8.The problem is solved in that the core of the armor-piercing bullet made of a hard alloy with a compressive strength of more than 4000 MPa, in the form of a body of revolution, consisting of a tail part and a head part, having an animated shape with an angle at the top of the head part from 90 to 120 ° and the top of the head part, rounded with a radius of 0.2-0.6 mm, while the top of the head has a size of less than 1.0 mm, the head part together with the top is 0.25-0.60 of the length of the core, has the shape of a volumetric body when rotating rectilinear and (or) flat curvilines segments relative to the axis of the core, lying in the same plane with the axis of the core, when the rectilinear segments rotate, the first segment forms the rear volume of the head in the form of a truncated cone with a height equal to 0.2-0.8 of the height of the head, forms an angle of 10-40 degrees with axis of the core, and the second segment forms the front volume of the head in the form of a cone, departs from the first segment and forms an angle of 25-60 degrees with the axis of the core, the core shank has the shape of a cylinder and (or) a truncated cone interconnected, smaller the meter of the cone is 0.80-0.98 the larger diameter of the cone, which is equal to the diameter of the cylinder and the head of the core, and the length of the cylindrical part is 0.01-100 of the length of the truncated cone of the shank, the material of the hard alloy has a hardness of HRA not lower than 88.5 units , the coefficient of stress intensity K 1c is not lower than 8 MPa · m 1/2 , while the surface of the core completely or partially has a roughness of not higher than Ra 0.8.

Высокие ударные нагрузки, которым подвергается сердечник пули при поражении объекта, требуют создания материала с комплексом физических свойств, способных максимально противостоять ударным нагрузкам.The high shock loads to which the bullet core is exposed when the object is hit require the creation of a material with a complex of physical properties that can withstand shock loads as much as possible.

Известно (В.С.Панов и др. Технология и свойства спеченных твердых сплавов и изделий из них. М.: МИСИС, 2004 г., стр.161-208), что прочность твердых сплавов при сжатии (σсж) является информативным параметром при оценке физико-механических свойств материала и в некоторой степени может характеризовать пластические свойства материала.It is known (V.S. Panov et al. Technology and properties of sintered hard alloys and products from them. M: MISIS, 2004, pp. 161-208) that the compressive strength of hard alloys (σ sr ) is an informative parameter in assessing the physicomechanical properties of a material, it can to some extent characterize the plastic properties of a material.

Кривые зависимости σсж от содержания кобальта проходят через максимум при содержании кобальта(4-6%). С увеличением среднего размера зерна карбидных зерен предел прочности монотонно уменьшается, но для всех размеров наблюдается максимум в интервале 6-8% содержания кобальта. Наиболее высокий уровень σсж наблюдается у мелкозернистых сплавов при содержании кобальта 4-8,6%. Из представленных данных видно, что по пределу прочности можно, в некоторой степени, оптимизировать свойство материала для изготовления сердечника броневой пули. Однако, как показывает практика, прямой зависимости между σсж и пробивной способностью материала нет. Это обусловлено тем, что при внедрении сердечника в преграду происходит высокоскоростной удар, который характеризуется наличием ударных волн в теле сердечника, которые могут в значительной степени влиять на пробивную способность сердечника.The curves of σ cr versus cobalt content pass through a maximum at a cobalt content (4-6%). With an increase in the average grain size of carbide grains, the tensile strength decreases monotonically, but for all sizes a maximum is observed in the range of 6-8% of the cobalt content. The highest level of σ cr is observed in fine-grained alloys with a cobalt content of 4-8.6%. It can be seen from the data presented that, according to the tensile strength, it is possible, to some extent, to optimize the material property for the manufacture of the core of an armor bullet. However, as practice shows, there is no direct correlation between σ cr and breakdown ability of the material. This is due to the fact that when the core is introduced into the barrier, a high-speed impact occurs, which is characterized by the presence of shock waves in the core body, which can significantly affect the penetration capacity of the core.

Известно (Физика разрушения при высокоскоростном ударе. С.И. Анисимов и др. Письма в ЖТФ, том 39, вып.1, стр.6-12, Разрушение материалов при воздействии интенсивных ударных нагрузок. С.А.Новиков, Соросовский образовательный журнал, № 8, 1999 г., стр.116-121), что при высокоскоростном ударе в момент контакта в ударнике и преграде возникают сильные ударные волны. Ударные волны имеют зоны разряжения, следующие за зонами сжатия. В момент соприкосновения сердечника пули с преградой в сердечнике возникают затухающие ударные волны, которые при их наложении друг на друга в определенный момент времени могут привести к механическому дроблению сердечника. Такой эффект может усиливаться при наличии концентраторов на поверхности сердечника пули, например ступенек, или острых углов, т.к. в этих зонах происходит взаимодействие зон напряжений.It is known (The Physics of Failure under High-Speed Impact. S.I. Anisimov et al. Letters in ZhTF, vol. 39, issue 1, pp. 6-12, Fracture of materials under the influence of intense shock loads. S.A. Novikov, Soros Educational Journal , No. 8, 1999, pp. 116-121), that with a high-speed impact at the moment of contact strong shock waves appear in the striker and obstacle. Shock waves have rarefaction zones following the compression zones. At the moment of contact of the bullet core with an obstacle, damped shock waves arise in the core, which, when superimposed on each other at a certain point in time, can lead to mechanical crushing of the core. This effect can be enhanced in the presence of concentrators on the surface of the bullet core, for example steps, or acute angles, because in these zones, the interaction of stress zones occurs.

Важную роль в пробивной способности материала сердечника, особенно в начальный период при высокоскоростном соударении с препятствием, играет способность сердечника сохранить свою первоначальную форму. В процессе внедрения сердечника, например, в стальной лист материал сердечника в начальный момент, находясь в холодном состоянии, подвергается высоким ударным нагрузкам и должен обладать высоким сопротивлением хрупкому разрушению, т.е. обладать высокой пластичностью. При дальнейшем внедрении происходит разогрев сердечника до высоких температур, в данных условиях материал должен обладать высоким сопротивлением вязко-хрупкому разрушению, т.е. высокой твердостью и прочностью. С позиций механики разрушения материал сердечника должен обладать высоким сопротивлением процессам зарождения, накопления и развития микротрещин, которые в значительной степени определяются зернистостью карбидной фазы материала и свойствами связки, и качеством обработки наружной поверхности сердечника. Оценить такие свойства материала сердечника по пределу прочности на сжатие невозможно. Предлагается дополнительно оценивать свойства материала сердечника по его пластичности, твердости и качеству обработки наружной поверхности.An important role in the breakdown ability of the core material, especially in the initial period with high-speed collision with an obstacle, is played by the ability of the core to retain its original shape. In the process of introducing the core, for example, into a steel sheet, the core material at the initial moment, being in a cold state, is subjected to high impact loads and must have high resistance to brittle fracture, i.e. have high ductility. With further introduction, the core is heated to high temperatures; under these conditions, the material should have high resistance to viscous-brittle fracture, i.e. high hardness and strength. From the standpoint of fracture mechanics, the core material should have high resistance to the processes of nucleation, accumulation and development of microcracks, which are largely determined by the granularity of the carbide phase of the material and the properties of the binder, and the quality of processing of the outer surface of the core. It is impossible to evaluate such properties of the core material by the compressive strength. It is proposed to further evaluate the properties of the core material by its ductility, hardness, and surface finish.

Дополнительная оценка материала по твердости и его пластичности позволяют проводить оптимизацию материала для сердечника пули, обладающего максимальной пробивной способностью. В данном случае оба параметра должны быть достаточно высокими. Наиболее объективным параметром, позволяющим оценить свойства пластичности, по мнению авторов, является коэффициент интенсивности напряжений K1c, определенный методом микроиндентирования при определении твердости по методу Виккерса (Прочность тугоплавких соединений и материалов на их основе: Справочное издание. Андриевский Р.А., Спивак И.И. Челябинск, Металлургия, Челябинское отделение, стр.274-279). Сочетание высокой твердости и пластичности в твердых сплавах, возможно, получить путем оптимизации размера зерен карбидной фазы и использования в качестве связующей фазы более двух элементов с их дисперсным упрочнением. В таком материале зародившиеся микротрещины в момент первоначального удара не подрастают до критических размеров, при которых происходит спонтанное разрушение материала, а гасятся в связке твердого сплава дисперсными выделениями, а зародившиеся микротрещины в зернах карбидной фазы гасятся на границах зерен. Числовые значения K1c позволяют оценить способность материала к зарождению, накоплению и развития зародившихся микротрещин до критических размеров.An additional assessment of the material by hardness and its ductility allows optimization of the material for the core of the bullet, which has the maximum breakdown ability. In this case, both parameters should be quite high. According to the authors, the most objective parameter that allows evaluating the properties of plasticity is the stress intensity factor K 1c determined by microindentation in determining hardness by the Vickers method (Strength of refractory compounds and materials based on them: Reference publication. Andrievsky R.A., Spivak I . I. Chelyabinsk, Metallurgy, Chelyabinsk Branch, pp. 274-279). A combination of high hardness and ductility in hard alloys can be obtained by optimizing the grain size of the carbide phase and using more than two elements with their dispersion hardening as a binder phase. In such a material, the nucleated microcracks at the time of the initial impact do not grow to critical sizes at which spontaneous destruction of the material occurs, but are quenched in the hard alloy bundle by disperse precipitates, and the nucleated microcracks in the carbide phase grains are quenched at the grain boundaries. Numerical values of K 1c make it possible to evaluate the ability of a material to nucleate, accumulate, and develop nucleated microcracks to critical sizes.

Важную роль в механизмах разрушения играют поверхностные дефекты, которые появляются в процессе изготовления сердечника. Устранение дефектного слоя сердечника, доведение его поверхности до шероховатости Ra 0,8 и ниже позволят значительно повысить его пробивную способность за счет исключения зарождения и развития поверхностных микротрещин. Дополнительная механическая обработка позволит повысить точность изготовления сердечника, уменьшить разброс его по весу, оптимизировать геометрические параметры, что в конечном счете улучшит кучность и увеличит дальность поражения.An important role in the mechanisms of destruction is played by surface defects that appear during the core manufacturing process. Elimination of the defective layer of the core, bringing its surface to a roughness of Ra 0.8 and below will significantly increase its breakdown ability by eliminating the nucleation and development of surface microcracks. Additional machining will increase the accuracy of core manufacturing, reduce its weight spread, optimize geometric parameters, which will ultimately improve accuracy and increase the damage range.

Повышение пробивной способности сердечника достигается за счет выполнения сердечника по форме, не имеющего дополнительных концентраторов напряжения, и подбором оптимального сочетания свойств материала, имеющего максимальное сопротивление разрушению при высокоскоростном ударе сердечника о преграду по твердости и пластичности.An increase in the breakdown ability of the core is achieved by performing the core in a form that does not have additional stress concentrators, and by selecting the optimal combination of material properties that has maximum fracture resistance during high-speed core impact on the hardness and ductility.

Уровень техники по способу спекания твердых сплавов известен (В.С.Панов и др. Технология и свойства спеченных твердых сплавов и изделий из них. М.: МИСИС, 2004 г., стр.210-228). Производство спеченных твердых сплавов характеризуется сложностью технологических процессов и большим числом производственных переделов и операций, каждая из которых в какой-то мере влияет на качество полуфабрикатов и в конечном счете - на качество изделия. Заключительная операция - спекание сплавов - является наиболее ответственной и сложной, оказывающей наибольшее влияние на свойства сплавов.The prior art method of sintering hard alloys is known (V. S. Panov and others. Technology and properties of sintered hard alloys and products from them. M: MISIS, 2004, pp. 210-228). The production of sintered hard alloys is characterized by the complexity of technological processes and a large number of production processes and operations, each of which to some extent affects the quality of semi-finished products and, ultimately, the quality of the product. The final operation - sintering of alloys - is the most responsible and complex, having the greatest impact on the properties of alloys.

В любом случае получение твердосплавных материалов содержит операции приготовления порошковой смеси, формование заготовки, которое осуществляется прессованием заготовки требуемой формы и размеров, спекание (Г.А.Либенсон, Производство порошковых изделий. М.; Металлургия, 1990, - 240 с.). (Прототип). К недостаткам данной технологии относится практически невозможность получения твердосплавных материалов с физико-механическими свойствами, обеспечивающими максимальные пробивные способности, кучность и дальность поражения цели.In any case, the preparation of carbide materials includes the operations of preparing a powder mixture, molding a preform, which is carried out by pressing a preform of the desired shape and size, sintering (G.A. Libenson, Production of powder products. M; Metallurgy, 1990, 240 p.). (Prototype). The disadvantages of this technology include the almost impossibility of obtaining carbide materials with physico-mechanical properties that provide maximum penetration, accuracy and range of destruction of the target.

В основу изобретения по способу изготовления бронебойной пули поставлена задача повышения пробивной способности сердечника бронебойной пули, кучности и дальности поражения.The basis of the invention by a method of manufacturing an armor-piercing bullet is the task of increasing the penetration ability of the core of an armor-piercing bullet, accuracy and range of destruction.

Поставленная задача в способе изготовления сердечника бронебойной пули из твердого сплава решается заявляемым способом, включающим приготовление смеси, формование заготовки и последующее спекание, решается тем, при этом формование заготовки осуществляют методом прессования или экструзии при приложении вибрации, а спекание проводят вакуумно-компрессионное, причем при компрессионной фазе спекания давление составляет 10-60 бар, окончательную форму сердечника формируют алмазной механической обработкой.The problem in the method of manufacturing the core of an armor-piercing bullet from a hard alloy is solved by the claimed method, which includes preparing the mixture, molding the preform and subsequent sintering, is solved by the fact that the preform is formed by pressing or extrusion by applying vibration, and the sintering is carried out by vacuum compression, and the compression phase of sintering, the pressure is 10-60 bar, the final shape of the core is formed by diamond machining.

Получение заготовки сердечника бронебойной пули на стадии прессования имеет ряд особенностей. К ним относятся высокое требование к однородности заготовки по плотности по высоте заготовки. Обычное прессование не позволяет получать такие заготовки. Неоднородность по плотности заготовки, присущая прессованию, приводит к тому, что в процессе спекания происходит усадка заготовки, не одинаковой по высоте, в результате чего происходит коробление изделия. Неоднородность свойств сердечника по объему, нарушение его геометрических свойств значительно снижают пробивную способность сердечника, снижается его дальность и кучность поражения. Формование заготовки методом прессования или экструзии при приложении вибрации позволяет получать заготовки с заданными стабильными свойствами по плотности прессовок. Получение изделия с максимальной плотностью и однородностью материала и минимальной пористостью, а следовательно и заданным уровнем физических и механических свойств, возможно при вакуумно-комперессионном спекании, при этом при компрессионной фазе спекания давление должно быть в пределах 10-60 бар. Данный режим позволяет при имеющихся габаритах сердечника получить материал с минимальными размерами пор, без искажения его геометрических размеров. Дополнительная алмазная механическая обработка до шероховатости ниже Ra 0,8 позволяет снять дефектный слой, увеличив тем самым прочностные свойства сердечника, при одновременном повышении точности изготовления сердечника.Obtaining a core blank of an armor-piercing bullet at the pressing stage has a number of features. These include a high requirement for the uniformity of the workpiece by density along the height of the workpiece. Conventional pressing does not allow to obtain such blanks. The inhomogeneity in the density of the workpiece inherent in pressing leads to the fact that during sintering, the workpiece shrinks, which is not the same in height, resulting in warpage of the product. The heterogeneity of the properties of the core in volume, the violation of its geometric properties significantly reduce the breakdown ability of the core, its range and accuracy of damage are reduced. Forming a workpiece by pressing or extrusion by applying vibration allows you to obtain workpieces with predetermined stable properties by density of compacts. Obtaining a product with a maximum density and homogeneity of the material and minimum porosity, and therefore a predetermined level of physical and mechanical properties, is possible with vacuum compression sintering, while during the compression phase of sintering, the pressure should be in the range of 10-60 bar. This mode allows you to obtain material with minimal pore sizes, without distorting its geometric dimensions, with the available dimensions of the core. Additional diamond machining to a roughness below Ra 0.8 allows you to remove the defective layer, thereby increasing the strength properties of the core, while increasing the accuracy of the core.

На чертеже представлена конструкция заявляемого сердечника, где α1 - угол образованный первым отрезком и осью сердечника, α2 - угол образованный вторым отрезком и осью сердечника.The drawing shows the design of the inventive core, where α 1 is the angle formed by the first segment and the axis of the core, α 2 is the angle formed by the second segment and the axis of the core.

Сердечник пули состоит из хвостовой части 1 и головной части 2, имеющей оживальную форму с углом при вершине головной части от 90 до 120°, и вершину головной части 3, округленной радиусом 0,2-0,6 мм, при этом вершина головной части 3 имеет размер менее 1,0 мм, головная часть вместе с вершиной равна 0,25-0,60 длины сердечника, имеет форму объемного тела, возникающего при вращении прямолинейных 2.1 и 2.2 и(или) плоских криволинейных отрезков (на чертеже не показаны) относительно оси сердечника 4 и лежащих в одной плоскости с осью сердечника, при этом первый отрезок 2.1, отходящий от большего диаметра D хвостовика, образует угол 10-40 градусов с осью сердечника 4 и формирует фронтовой объем 2.3 головной части на длине, равной 0,2-0,7 длины головной части, а второй отрезок 2.2, отходящий от первого, образует угол 25-60 градусов с осью сердечника 4 и формирует тыловую часть объема 2.4 головной части сердечника, хвостовик сердечника 1 выполнен в виде цилиндра 1.1 и/или усеченного конуса 1.2, меньший диаметр конуса равен 0,80-0,98 большего диаметра конуса хвостовика, который равен диаметру цилиндра 1.1, и основанию головной части 2.3, а длина цилиндрической части составляет 0,01-100 длины усеченного конуса хвостовика 1. Материал твердого сплава имеет твердость HRA не ниже 88,5 единиц, коэффициент интенсивности напряжений K1c не ниже 8 МПа·м1/2, поверхность сердечника имеет шероховатость не выше Ra 0,8.The core of the bullet consists of the tail part 1 and the head part 2, having a lively shape with an angle at the top of the head part from 90 to 120 °, and the top of the head part 3, rounded with a radius of 0.2-0.6 mm, with the top of the head part 3 has a size of less than 1.0 mm, the head part along with the apex is 0.25-0.60 of the length of the core, has the shape of a volumetric body that arises during the rotation of rectilinear 2.1 and 2.2 and (or) flat curved segments (not shown) relative to axis of the core 4 and lying in the same plane with the axis of the core, with the first cut ok 2.1, extending from the larger diameter D of the shank, forms an angle of 10-40 degrees with the axis of the core 4 and forms a front volume 2.3 of the head on a length equal to 0.2-0.7 of the length of the head, and the second segment 2.2, departing from the first , forms an angle of 25-60 degrees with the axis of the core 4 and forms the rear part of the volume 2.4 of the head of the core, the shank of the core 1 is made in the form of a cylinder 1.1 and / or a truncated cone 1.2, the smaller diameter of the cone is 0.80-0.98 larger diameter of the cone shank, which is equal to the diameter of the cylinder 1.1, and the base of the head part 2.3, and the length of the cylindrical portion 0.01-100 length frustoconical shank 1. carbide material has a HRA hardness of not lower than 88.5 units, stress intensity factor K 1c is not lower than 8 MPa · m 1/2, the core has a surface roughness not higher than Ra 0.8.

Сердечник изготавливается следующим образом.The core is made as follows.

Сердечник изготавливали из мелкозернистых вольфрамокобальтовых порошков с содержанием кобальта 8 мас.%. Плотность после прессования заготовок равнялась 8,4+0,05 г/см2. Вибрация прикладывалась в направлении движения пунсона с частотой 0,8 Гц. Спекание проводили в две стадии: предварительное - с целью удаления пластификатора в водородной атмосфере и окончательное - вакуумное при выбранных оптимальных технологических режимах. После проведения процесса спекания к камере при температуре порядка 1380°С подавалось давление 30 бар. Спекание проводили в печи VKPgr 50/90/50 фирмы Degussa.The core was made from fine-grained tungsten-cobalt powders with a cobalt content of 8 wt.%. The density after pressing the workpieces was 8.4 + 0.05 g / cm 2 . Vibration was applied in the direction of movement of the punch with a frequency of 0.8 Hz. Sintering was carried out in two stages: preliminary — in order to remove the plasticizer in a hydrogen atmosphere and final — vacuum at the selected optimal technological conditions. After the sintering process, a pressure of 30 bar was applied to the chamber at a temperature of about 1380 ° C. Sintering was carried out in a VKPgr 50/90/50 furnace by Degussa.

Предельные значения параметров HRA, К, Ra и давления при вакуумно-компрессионном спекании были определены опытным путем.The limiting values of the parameters HRA, K 1s , Ra and pressure during vacuum compression sintering were determined empirically.

Эксперимент проводился в сравнении с бронебойными пулями, используемыми в настоящее время вооруженными силами Российской Федерации, а именно пулями с твердосплавным сердечником 7Н24. В качестве пробиваемого материала использовался бронежилет 6Б12 и бронеплита 5 мм марки 2П ГОСТ В 21967-90 на удалении 350 м.The experiment was carried out in comparison with armor-piercing bullets currently used by the armed forces of the Russian Federation, namely, bullets with a 7N24 carbide core. As punched material, 6B12 bulletproof vest and 5 mm armored plate of grade 2P GOST В 21967-90 at a distance of 350 m were used.

Определялся процент разрушения пробиваемого материала при равных условиях.The percentage of destruction of the punched material was determined under equal conditions.

В таблице представлены результаты экспериментов, подтверждающих повышение пробивной способности предлагаемого сердечника.The table shows the results of experiments confirming an increase in the breakdown ability of the proposed core.

Форма и свойства материала сердечникаShape and properties of core material Пробитие плиты из стали марки Ст.3 ГОСТ 14637-89 толщиной на дальности 100 мPenetration of a plate made of steel grade 3 GOST 14637-89 thick at a distance of 100 m Пробивание бронежилета, на дальности 350 мBulletproof vest penetration, at a distance of 350 m 16 мм16 mm 18 мм18 mm 20 мм20 mm 24 мм24 mm Прототип, твердосплавной сердечник 7Н24Prototype, carbide core 7H24 100%one hundred% 100%one hundred% 20%twenty% 0%0% 100%one hundred% Предлагаемый сердечник и способ его изготовления. σсж=4200 МПА, HRA92 К=11 МПа·м1/2., Ra 0,63The proposed core and method of its manufacture. σ cr = 4200 MPA, HRA92 K 1s = 11 MPa · m 1/2. Ra 0.63 100%one hundred% 100%one hundred% 100%one hundred% 100%one hundred% 100%one hundred%

Как видно из результатов эксперимента, наилучшее показатели по проценту разрушения пробиваемого материала у пули с сердечником, выполненным из материала, имеющего предел прочности на сжатие 4200 МПа, и с углом при вершине 120°, твердость HRA 92, коэффициент интенсивности напряжений К=11 МПа·м1/2, Ra 0,63, изготовленного по предлагаемому способу.As can be seen from the results of the experiment, the best indicators of the percentage of destruction of the punched material in a bullet with a core made of a material having a compressive strength of 4200 MPa and an angle at the tip of 120 °, hardness HRA 92, stress intensity factor K 1s = 11 MPa · M 1/2 , Ra of 0.63 manufactured by the proposed method.

Claims (2)

1. Сердечник бронебойной пули, выполненный из твердого сплава с пределом прочности на сжатие более 4000 МПа, в виде тела вращения, состоящего из хвостовой части и головной части, имеющей оживальную форму с углом при вершине головной части от 90 до 120°, и вершину головной части, округленной радиусом 0,2-0,6 мм, отличающийся тем, что вершина головной части имеет размер менее 1,0 мм, головная часть вместе с вершиной равна 0,25-0,60 длины сердечника, имеет форму объемного тела, возникающего при вращении прямолинейных и (или) плоских криволинейных отрезков относительно оси сердечника, лежащих в одной плоскости с осью сердечника, при вращении прямолинейных отрезков первый отрезок формирует тыльный объем головной части в виде усеченного конуса высотой, равной 0,2-0,8 высоты головной части, образует угол 10-40° с осью сердечника, а второй отрезок формирует фронтовой объем головной части в виде конуса, отходит от первого отрезка и образует угол 25-60° с осью сердечника, хвостовик сердечника имеет форму соединенных между собой цилиндра и (или) усеченного конуса, меньший диаметр конуса равен 0,80-0,98 диаметра большего диаметра конуса хвостовика, который равен диаметру цилиндра и головной части сердечника, а длина цилиндрической части составляет 0,01-100 длины усеченного конуса хвостовика, материал твердого сплава имеет твердость HRA не ниже 88,5 единиц, коэффициент интенсивности напряжений K1c не ниже 8 МПа·м1/2, при этом поверхность сердечника полностью или частично имеет шероховатость не выше Ra 0,8.1. The core of the armor-piercing bullet made of a hard alloy with a compressive strength of more than 4000 MPa, in the form of a body of revolution, consisting of a tail part and a head part having an animated shape with an angle at the top of the head of 90 to 120 °, and the top of the head part rounded with a radius of 0.2-0.6 mm, characterized in that the top of the head part has a size of less than 1.0 mm, the head part together with the top is 0.25-0.60 of the length of the core, has the shape of a volumetric body during the rotation of rectilinear and (or) flat curved segments of rel relative to the axis of the core, lying in the same plane with the axis of the core, during the rotation of the straight sections, the first segment forms the rear volume of the head in the form of a truncated cone with a height equal to 0.2-0.8 of the height of the head, forms an angle of 10-40 ° with the axis of the core and the second segment forms the front volume of the head part in the form of a cone, departs from the first segment and forms an angle of 25-60 ° with the axis of the core, the core shank has the shape of a cylinder and / or a truncated cone connected to each other, the smaller diameter of the cone is 0.80 -0.98 diameter Olsha cone shank diameter which is equal to the diameter of the cylinder and the head portion of the core, and the length of the cylindrical portion 0.01-100 length frustoconical shank carbide material has a HRA hardness of not lower than 88.5 units, stress intensity factor K 1c at least 8 MPa · m 1/2 , while the surface of the core completely or partially has a roughness of not higher than Ra 0.8. 2. Способ изготовления сердечника бронебойной пули из твердого сплава, включающий приготовление смеси, формование заготовки и последующее спекание, отличающийся тем, что формование заготовки осуществляют методом прессования или экструзии, при приложении вибрации спекание проводят вакуумно-компрессионное, при компрессионной фазе спекания давление составляет 10-60 бар, после спекания дополнительно проводят алмазную механическую обработку с доведением поверхности головной части сердечника до шероховатости не выше Ra 0,8. 2. A method of manufacturing a core of an armor-piercing bullet from a hard alloy, which includes preparing a mixture, molding a preform and subsequent sintering, characterized in that the preform is formed by pressing or extrusion, when vibration is applied, sintering is carried out vacuum-compression, with a compression phase of sintering, the pressure is 10- 60 bar, after sintering, diamond machining is additionally carried out with bringing the surface of the head of the core to a roughness of not higher than Ra 0.8.
RU2009135294/11A 2009-09-23 2009-09-23 Armor piercing bullet core and method of its fabrication RU2400696C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009135294/11A RU2400696C1 (en) 2009-09-23 2009-09-23 Armor piercing bullet core and method of its fabrication

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009135294/11A RU2400696C1 (en) 2009-09-23 2009-09-23 Armor piercing bullet core and method of its fabrication

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2400696C1 true RU2400696C1 (en) 2010-09-27

Family

ID=42940437

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009135294/11A RU2400696C1 (en) 2009-09-23 2009-09-23 Armor piercing bullet core and method of its fabrication

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2400696C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU170524U1 (en) * 2016-03-16 2017-04-27 Общество с ограниченной ответственностью "РОМБ" (ООО "РОМБ") ARMOR BARRIER CORE

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU170524U1 (en) * 2016-03-16 2017-04-27 Общество с ограниченной ответственностью "РОМБ" (ООО "РОМБ") ARMOR BARRIER CORE

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5069869A (en) Process for direct shaping and optimization of the mechanical characteristics of penetrating projectiles of high-density tungsten alloy
RU112390U1 (en) ARMOR BARRIER CORE
JP6065346B2 (en) Magnesium alloy press-molded body, magnesium alloy rolled plate, method for producing magnesium alloy molded body, and method for producing magnesium alloy plate
Şahin Recent progress in processing of tungsten heavy alloys
NL2018981B1 (en) Method and system for improving the surface fracture toughness of brittle materials, and a cutting tool produced by such method
RU170524U1 (en) ARMOR BARRIER CORE
CN110387512A (en) A kind of cold rolled annealed preparation method of the high cobalt-nickel alloy Ultra-fine Grained plate of high tungsten
RU2473042C1 (en) Armour-piercing bullet slug
Khan et al. Microstructure characterization of 7055-T6, 6061-T6511 and 7A52-T6 Al alloys subjected to ballistic impact against heavy tungsten alloy projectile
RU193315U1 (en) CARBON BALLOON WITH A CARBIDE HEART WEAPON
RU170528U1 (en) BULLET FOR SNIPER CARTRIDGE
RU2400696C1 (en) Armor piercing bullet core and method of its fabrication
EP1183121A1 (en) Blank for gunbarrel, method for producing said gunbarrel and gunbarrel
RU178911U1 (en) ARMOR BARRIER CORE
RU90189U1 (en) ARMOR BARRIER CORE
US9574259B2 (en) Method for producing high-strength magnesium alloy material and magnesium alloy rod
Bless et al. Dynamic fracture of tungsten heavy alloys
Chlupová et al. Comparison of Microstructure and Properties of Nickel-Copper Alloy Prepared by Casting and Laser Powder Bed Fusion Process
RU126818U1 (en) ARMOR BARRIER CORE
RU2502943C1 (en) Armour-piercing bullet slug
RU97514U1 (en) ARMOR BARRIER CORE
RU2438096C1 (en) Armour-piercing bullet
RU2409802C1 (en) Slug of armour-piercing bullet of improved penetrating performance
RU190920U1 (en) HEART FOR SMALL ARMS FROM SOLID ALLOY
Li et al. Study of deformed microstructures near the impact crater in pure copper targets

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160924