穿甲弹的最新研究

穿甲弹的最新研究

经过几十年的不断研究和发展，大口径高密度钨合金穿甲弹已成为主战坦克和大口径反坦克炮的主要弹种，但随着各国主战坦克装甲防护水平的不断提高，新型反应装甲已具备了一定的反穿甲弹的能力，特别是超高速动能弹的出现和应用,对高密度穿甲弹弹芯材料的力学性能提出了越来越高的要求。多年来，国内外在想方设法提高钨合金弹芯性能的同时，也开展了各种复合材料弹芯的研究和探索，试图通过用高密度丝或纤维制备的各种复合材料来进一步提高穿甲弹的强韧性，而其中研究最多的是用钨丝束制备高密度的复合穿甲弹弹芯。
这些研究主要有以下两个方面：一方面，在现有合金系和工艺条件下，通过优化合金成分和工艺参数来获得最佳的穿甲性能,或者是通过设计新的合金系，添加合金元素或开发新的工艺来获得更高性能的合金。另一方面，国内外还对钨合金的形变强化和预应变时效等进行了内容广泛的研究工作，其中旋转锻造工艺已经广泛地用于大口径弹芯的生产，而且将液力挤压技术用于小口径弹芯，取得了令人满意的效果。预应变时效可大幅度提高钨合金强度的同时保证材料具有良好的韧性，但由于其强韧化机理的研究一直没有突破，且处理性能不够稳定，并未在制式武器上应用。此外，有人还对钨合金的强韧化开展了多种新工艺方法的研究：如等离子熔化-快速凝固法，湿法冶金-等离子熔化法和活化喷雾热分解法，这几种方法都可以制得非常均匀的预合金粉末，用这些“预合金粉末”烧结高密度钨合金时可以降低烧结温度，缩短烧结时间，从而使合金同时具有较高的强度和较好的韧性。综上所述，虽然经过了几十年的不断研究，高密度钨合金的强度和韧性有了很大的提高，但对于未来超高速动能弹或要求大穿深的穿甲弹，其强韧性不足的问题并未从根本上得到解决，为此开发其它高密度材料的穿甲弹芯，特别是研制高密度复合材料穿甲弹弹芯便引起了各工业发达国家的高度重视，而且研究也越来越广泛和深入。
英国皇家兵工厂对用某些钨合金丝作增强相。用于穿甲弹进行了可行性研究，实验表明，有必要在合金丝表面涂履一些氧化物，来防止烧结过程中增强相与基体发生反应。
德国曾进行了丝束制造穿甲弹的研究，其方法是在重金属丝上沉积粘结相金属后集束烧结，再经锻造或轧制。另外还进行了将重金属丝装入烧结钨合金管中锻压进行机械复合工艺方法的试验研究。
日本制钢厂研制丝束复合穿甲弹的工艺方法是将多种粘结相元素镀在丝上，再进行液相烧结制成穿甲弹弹芯毛坯。
国内一些研究所和院校也曾进行过多种钨丝束。
美国海军的一项专利公布了一种较为经济的用钢—钨复合的穿甲弹制造工艺。该工艺方法是将一定细直径的钨合金增强丝用线束准直仪均匀地平行分布，把准直仪和增强丝一起放入橡胶包套内，再加入预先混入-203石墨粉的B0钢粉末（也可用B00-钢粉末）。封闭胶套并进行冷等静压，去掉包套和准直仪后将压制件在氢气中烧结，使坯件致密之后，坯料再经模锻后的钨丝排布会发生一些变化，丝与丝之间的距离将减小，但丝的外形尺寸基本没有变化。将毛坯在GGH下奥氏体化，淬火后，在回火，其硬度可达很高程度。