[发明专利]硼钢高压弹壳

说明书

提供了一种硼钢高压弹壳及其制造方法。该方法包括将弹壳冷成形为拉制坯件或管状部件；使用带式炉、火焰炉、感应炉或间歇炉对弹壳进行退火；在弹壳上执行机加工喷射器槽并修整；成形弹壳的肩部和颈部；对弹壳进行热处理；以及对弹壳进行回火。弹壳由含＜1.0％硼的硼钢制成。

相关申请的交叉引用

本公开基于2021年9月24日提交的美国申请No.17/484,089和2020年9月25日提交的美国临时申请No.63/083,833并要求这些申请的优先权，这些申请的全部公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开涉及火器弹壳的成形。

背景技术

火器弹壳通常是在连续的机加工上以许多步骤制成的。传统上，弹壳是由黄铜带状坯件成形的，该坯件是杯状的，然后分多个阶段拉制。通常需要在拉制阶段之间进行退火步骤，尤其是在制造相对较长的弹壳(如步枪弹壳)的情况下。带坯法产生高废料率，需要退火能量，速度慢且在尺寸上易于变化，并且占用相当大的占地面积。

一种典型的步枪弹壳设计为在60000psi的压力下操作，并承受78000psi的验证载荷。在这些条件下，可以使用诸如黄铜(C26000)或低碳钢(AISI-1017、AISI-1018、AISI-1020和AISI-1030)的材料。当压力超过80000psi时，这些材料可能会因为弹壳上的底漆杯丢失、弹壳的破裂或从膛室中取出用过的弹壳的抽出力过大而失效。当材料的回弹(定义为屈服强度与杨氏模量的比率)接近低临界极限时，会遇到高的抽出力。

因此，需要一种改善的制造方法和由此产生的弹壳。

发明内容

本文公开的实施例提供了一种用于制造具有增加的推进剂容量的高压步枪弹壳的工艺，该工艺允许获得更高的压力，从而导致改善的射弹初速。

根据本公开的实施例，该方法可以包括将弹壳冷成形为拉制坯件或管状部件。弹壳可以由硼钢制成。该方法可以进一步包括使用带式炉、火焰炉、感应炉或间歇炉对弹壳进行退火。该方法可以进一步包括在弹壳上执行机加工喷射器槽和修整。该方法可以进一步包括成形弹壳的肩部和颈部。该方法可以进一步包括对弹壳进行热处理。该方法可以进一步包括对弹壳进行回火。

根据本公开的实施例，弹壳包括磷和聚合物涂层。

根据本公开的实施例，将硼钢以成品尺寸(SAFS)进行球化退火。

根据本公开的实施例，退火被配置为提供应力消除。

根据本公开的实施例，退火在900°F和1100°F之间的温度下进行10分钟至15分钟。

根据本公开的实施例，热处理在1600°F和1650°F之间的温度下进行25分钟到40分钟。

根据本公开的实施例，回火在575°F和625°F之间的温度下进行两小时。

根据本公开的实施例，该方法可以进一步包括用推进剂填充弹壳的内部容积。在从武器发射弹壳后，用附加的推进剂重新填充弹壳的内部容积。

增加步枪弹壳膛压的能力对射弹的初速有影响，这与武器系统的整体效能直接相关。初速的增加通过使射弹的弹道变平而有利于使用者，减少了外部环境作用(如风偏转)的影响，并提高或扩展了终端性能能力的范围。与黄铜弹壳相比，具有能够承受更高压力同时在保持膛(retaining chamber)壁上施加更小径向力的步枪弹壳是有益的，因为它可以允许设计重量更轻的武器枪管。

增加弹壳的容量可以提供优势。首先，它可以允许向弹壳中添加更多的推进剂。这是有利的，因为它允许在优化的推进剂类型选择中有更广泛的选择。其次，它可以允许将重量更重的子弹安装到弹壳中，而这种子弹通常会侵入标准黄铜弹壳的推进剂床太远。增加弹壳的容量可以通过减小弹壳壁的厚度来获得。如果弹壳壁变薄，则材料的强度变得更加重要。