Nghiên cứu ảnh hưởng của một số phương pháp chế tạo phễu lót đến chiều sâu xuyên thép của lượng nổ lõm
263 lượt xemDOI:
https://doi.org/10.54939/1859-1043.j.mst.85.2023.142-151Từ khóa:
Lượng nổ lõm; Thiết bị nổ lõm; Phễu lót; Chiều sâu xuyên.Tóm tắt
Bài báo trình bày kết quả nghiên cứu về đặc tính xuyên thép của lượng nổ lõm sử dụng phễu lót đồng được chế tạo bằng 4 quy trình khác nhau: dập nguội, dập nguội kết hợp với miết, thiêu kết bột đồng bằng xung điện plasma, thiêu kết xung điện plasma kết hợp với miết. Kết quả cho thấy, kích thước hạt cấu trúc của vật liệu phễu lót đồng sau khi chế tạo có ảnh hưởng lớn đến chiều sâu xuyên thép của phễu. Công đoạn miết phễu lót đồng tạo ra các siêu hạt và tăng mật độ lệch trong cấu trúc, từ đó làm tăng chiều sâu xuyên. Theo đó, chiều sâu xuyên thép của các phễu lót đồng sau khi miết phôi dập hoặc phôi thiêu kết xung điện plasma là lớn nhất, đều đạt giá trị trên 80 mm. Chiều sâu xuyên thép của phễu chế tạo chỉ bằng phương pháp thiêu kết bột đồng bằng xung điện plasma cũng đạt giá trị là 70,5 mm. Phễu lót đồng chế tạo bằng phương pháp dập nguội có chiều sâu xuyên thép là thấp nhất và đạt giá trị 50 mm và không ổn định. Nghiên cứu cũng còn cho thấy sự hình thành các siêu hạt với chiều rộng từ 300 - 500 nm, chiều dài từ 1-3 µm sau quá trình biến dạng bằng phương pháp miết.
Tài liệu tham khảo
[1]. Naeem, K., A. Hussain, and S. Abbas, "A Review of Shaped Charge Variables for its Optimum Performance". Engineering, Technology & Applied Science Research. 9(6): p. 4917-4924, (2019). DOI: https://doi.org/10.48084/etasr.3153
[2]. Borkowski, J., et al., "Application of sintered liners for explosively formed projectile charges". International Journal of Impact Engineering. 118: p. 91-97, (2018). DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijimpeng.2018.04.009
[3]. Ahmed, M. and A.Q. Malik, "A Review of Works on Shaped Charges". Engineering, Technology & Applied Science Research. 7(5): p. 2098-2103, (2017). DOI: https://doi.org/10.48084/etasr.1532
[4]. Zaki, S., et al., "Effect of liner material and explosive type on penetration effectiveness of shaped charge". Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part L: Journal of Materials: Design and Applications. 233(7): p. 1375-1383, (2018). DOI: https://doi.org/10.1177/1464420717753233
[5]. Held, M., "Liners for Shaped Charges". Journal of Battlefield Technology, 4(3), pp.1-6, (2001).
[6]. Yi, J., et al., "Simulation Study on Expansive Jet Formation Characteristics of Polymer Liner". Materials. 12: p. 744, (2019). DOI: https://doi.org/10.3390/ma12050744
[7]. Saran, S., O. Ayısıt, and M.S. Yavuz, "Experimental Investigations on Aluminum Shaped Charge Liners". Procedia Engineering. 58: p. 479-486, (2013). DOI: https://doi.org/10.1016/j.proeng.2013.05.055
[8]. Li, W.B., et al., "Effect of the liner material on the shape of dual mode penetrators". Combustion, Explosion, and Shock Waves. 51(3): p. 387-394, (2015). DOI: https://doi.org/10.1134/S0010508215030168
[9]. Walters, W., W. Gooch, and M. Burkins, "The Penetration Resistance of a Titanium Alloy against Jets from Tantalum Shaped Charge Liners". (2000). DOI: https://doi.org/10.1016/S0734-743X(01)00135-X
[10]. Elshenawy, T. and Q. Li, "Breakup Time of Zirconium Shaped Charge Jet". Propellants. 38, (2013). DOI: https://doi.org/10.1002/prep.201200191
[11]. Zhang, X., C. Wu, and F. Huang, Penetration of shaped charge jets with tungsten–copper and copper liners at the same explosive-to-liner mass ratio into water. Shock Waves. 20(3): p. 263-267, (2010). DOI: https://doi.org/10.1007/s00193-010-0248-0
[12]. Sun, S., et al., "Comparison of Shaped Charge Jet Performance Generated by Machined and Additively Manufactured CuSn10 Liners". Materials (Basel). 14(23), (2021). DOI: https://doi.org/10.3390/ma14237149
[13]. Leus, V., Y. Khopdòngr, and R. Ceder, "Examination of shaped charge performance with ECAP produced liners". Vol. 2272. 120013, (2020). DOI: https://doi.org/10.1063/12.0000835
[14]. Petit, J., V. Jeanclaude, and C. Fressengeas, "Effects of liner grain size on shaped - Charge jet performance: A combined experimental/numerical/analytical approach". 134, (2006). http://dx.doi.org/10.1051/jp4:2006134058 DOI: https://doi.org/10.1051/jp4:2006134058
[15]. Li, X., et al., Study on grain refinement of copper-based liner by vacuum gradient heat treatment process using response surface methodology. Journal of Materials Research and Technology. 15: p. 2345-2354, (2021). DOI: https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2021.09.066
[16]. Elshenawy, T., S. Soliman, and A. Hawwas, "Influence of electric current intensity on the performance of electroformed copper liner for shaped charge application". Defence Technology. 13(6): p. 439-442, (2017). DOI: https://doi.org/10.1016/j.dt.2017.05.015
[17]. Jackowski, A. and E. Włodarczyk, "The influence of repressing liners made from sintered copper on jet formation". Journal of Materials Processing Technology. 171(1): p. 21-26, (2006). DOI: https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2005.06.044
[18]. Hoseini, S.M.J., et al., "Investigation of microstructure and mechanical properties of copper shell produced by shear spinning in different rotation directions". Materials Research Express. 8(6): p. 066521, (2021). DOI: https://doi.org/10.1088/2053-1591/ac0923
[19]. Zhang, M., et al., "Structure of copper shaped charge liner evolution law based on die forging process". Journal of Physics: Conference Series. 1507: p. 032036, (2020). DOI: https://doi.org/10.1088/1742-6596/1507/3/032036
[20]. Zygmunt, B. and Z. Wilk, "Formation of Jets by Shaped Charges with Metal Powder Liners". Propellants, Explosives, Pyrotechnics. 33, (2008). DOI: https://doi.org/10.1002/prep.200800015
[21]. Walters, W.P., et al. "A Study of Jets From Unsintered-Powder Metal Lined Nonprecision Small-Caliber Shaped Charges". (2001). DOI: https://doi.org/10.21236/ADA391493
[22]. Zhanlei, W., et al., "Dynamic Consolidation of W-Cu Nano-Alloy and Its Performance as Liner Materials". Rare Metal Materials and Engineering. 43(5): p. 1051-1055, (2014). DOI: https://doi.org/10.1016/S1875-5372(14)60099-0
[23]. Zhang, Z.-H., et al., "Ultrafine-grained copper prepared by spark plasma sintering process". Materials Science and Engineering: A. 476(1): p. 201-205, (2008). DOI: https://doi.org/10.1016/j.msea.2007.04.107
[24]. Zhou, K., et al., "W-Cu composites reinforced by copper coated graphene prepared using infiltration sintering and spark plasma sintering: A comparative study". International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. 82: p. 91-99, (2019). DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijrmhm.2019.03.026
[25]. Welsh B.S., "High Speed Deformation and Break-Up of Shaped Charge Jets". The University of Nottingham, p. 221, (1993).
[26]. Liu, J., et al., "Dynamic Response and Microstructure Evolution of Oxygen-Free High-Conductivity Copper Liner in Explosively Formed Projectile". Latin American Journal of Solids and Structures. 14: p. 2089-2106, (2017). DOI: https://doi.org/10.1590/1679-78253958
