[发明专利]一种弹芯制备方法及复合弹芯

说明书

一种弹芯制备方法，包括以下步骤：将钨合金和/或单质钨制成弹丸、块状物、棒材、丝材或粉体，得到骨架材料；将所述骨架材料放入模腔中，在所述骨架材料表面覆盖合金粉末填料；所述骨架材料与合金粉末填料的质量配比不小于3：1，所述合金粉末填料包括非晶填料和/或高熵合金填料；对所述模腔加热至600‑1400℃，待模腔内的合金粉末填料完全熔化后停止加热，冷却，使所述合金粉末填料固化完全包埋所述骨架材料，得到复合弹芯本申请通过合理配比的骨架材料和合金粉末填料进行复合，加热使得合金粉末填料快速熔融后，再快速冷却，在骨架材料表面形成非晶组织结构，有利于制得断裂强度和硬度更高的弹芯。

技术领域

本发明涉及弹芯制备技术领域，特别涉及一种弹芯制备方法及复合弹芯。

背景技术

穿甲弹是一种典型的动能弹，依靠弹丸强度、重量和速度穿透装甲的炮弹，现代穿甲弹弹头很尖，弹体细长，采用钢合金、贫铀合金等制得，强度极高。在现代战争中，穿甲弹的穿透能力越强，对敌方的威胁就越大，因此，如何提高穿甲弹的穿透能力一直是研发人员的研究重点。弹芯是穿甲弹的主体，弹芯材料的物理特性直接决定穿甲弹的侵彻性能，所以穿甲弹的技术核心还是在于弹芯的制备上。

作为一种动能武器，如果想获得更好的穿甲效果，高密度的弹芯必不可少，目前，穿甲弹常常使用钨合金、铀合金等高密度材料作为弹芯，铀合金的放射性污染会对人体造成极大的伤害，而钨合金的密度不够高且自钝性高，制备出的穿甲弹往往穿透性有待提高。

因此，有必要研究出一种穿透性强且不会产生放射性污染的复合弹芯及其制备方法。

发明内容

本发明针对上述现有技术存在的问题，提供了一种弹芯制备方法及复合弹芯。

为了实现上述的目的，本发明采用以下技术措施：

一种弹芯制备方法，包括以下步骤：

将钨合金和/或单质钨制成弹丸、块状物、棒材、丝材或粉体，得到骨架材料；

将所述骨架材料放入模腔中，在所述骨架材料表面覆盖合金粉末填料；所述骨架材料与合金粉末填料的质量配比不小于3：1，所述合金粉末填料包括非晶填料和/或高熵合金填料；

对所述模腔加热至600-1400℃，待模腔内的合金粉末填料完全熔化后停止加热，冷却，使所述合金粉末填料固化完全包埋所述骨架材料，得到复合弹芯。

作为优选，所述骨架材料的粒度为1-5μm，所述合金粉末填料的粒度为40-80μm。

作为优选，所述骨架材料由钨合金和单质钨以质量百分比5％-25％：75％-95％混合而成。

作为优选，冷却时，所述模腔内的降温速率为120-150℃/s。

作为优选，冷却时，先模腔内充入液氮，待模腔内的压力达到5000Pa时，抽真空，使模腔内真空度达到0.01Pa，重复充氮和抽真空3-10次，直至所述合金粉末填料完全固化。

作为优选，所述钨合金包含以下至少一种合金：W-Ni-Fe合金、W-Ni-Fe-Mo合金、W-Ni-Fe-Cu合金、W-Ni-Fe-Co合金、W-Ni-Fe-Co-Mn合金；其中，所述钨合金中钨的原子百分含量为90-98％。

作为优选，所述非晶填料包含以下至少一种非晶合金：Zr基非晶合金、Ti基非晶合金；所述Zr基非晶合金、Ti基非晶合金均含有Al、Cu、Ni、Nb、Be和稀土元素中至少三种元素。

作为优选，所述锆基非晶合金的通式为Zra1Cua2M1a3Ala4，其中57≤al≤63.8，10≤a2≤20，8.2≤a3≤18.5，8≤a4≤20，且al+a2+a3+a4＝100；其中M1为Ti、Ni、Nb、Fe、Cr、Co、Be和La、Ce、Pr、Nd、Pm中的至少一种元素。