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50SiMnVB高強(qiáng)合金鋼彈簧鋼軍工鋼橢圓凹坑疵病的成因分析
發(fā)布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司bt990.com.cn
更新時(shí)間：2015-02-03
50SiMnVB鋼的研制成功，填補(bǔ)了我國高破片率榴彈用鋼的空白，其戰(zhàn)術(shù)性能相當(dāng)國外高破片彈鋼的水平。
在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中只有大口徑火炮才能對敵人炮兵實(shí)施大、縱、深火力壓制和摧毀敵人的地面目標(biāo)及有生力量，對地面部隊(duì)提供有效的火力支援。為提高火炮的性能，研制和改進(jìn)工作主要集中在增大射程、射速、機(jī)動(dòng)性和單發(fā)跑彈的威力上。目前，國外已開發(fā)了小、多、快的殺傷破片，采用高強(qiáng)度脆性鋼，減薄彈體壁厚，減輕彈片質(zhì)量，增加破片數(shù)量和飛散速度，使單發(fā)炮彈的殺傷威力大大提高。
我國大口徑殺傷榴彈用鋼自建國以來一直沿用前蘇聯(lián)D60鋼，這種鋼強(qiáng)度低、延性大、彈壁厚、裝藥猛度低，殺傷破片數(shù)量少，故已不適于制作榴彈。為適應(yīng)國防現(xiàn)代化的需要，迅速趕上世界先進(jìn)水平，我國研制了具有特殊高破片的彈鋼50SiMnVB鋼。該鋼具有廣泛的適應(yīng)性、良好的淬透性、冷脆性、熱加工性能、冷加工性能等。50SiMnVB鋼的研制成功，填補(bǔ)了我國高破片率榴彈用鋼的空白，其戰(zhàn)術(shù)性能相當(dāng)國外高破片彈鋼的水平。
某廠某產(chǎn)品殼體用50SiMnVB鋼在沖拔過程中毛坯內(nèi)膛出現(xiàn)橢圓形凹坑疵病的現(xiàn)象，采用理化檢測和工藝試驗(yàn)等手段對該疵病產(chǎn)生的原因機(jī)理進(jìn)行了系統(tǒng)分析與驗(yàn)證，為查找疵病產(chǎn)生原因，同時(shí)確定疵病產(chǎn)生于沖孔工序還是拉深工序，研究人員決定進(jìn)行疵病再現(xiàn)試驗(yàn)。疵病再現(xiàn)試驗(yàn)情況統(tǒng)計(jì)見下表：
表1??疵病再現(xiàn)試驗(yàn)情況統(tǒng)計(jì)
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機(jī)組類型
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國內(nèi)線水壓機(jī)
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國外線油壓機(jī)組
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狀態(tài)
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探傷剔除料
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探傷剔除料
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鋼坯數(shù)量
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6發(fā)
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5發(fā)
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加工方式及數(shù)量
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沖孔6發(fā)
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沖孔、拉深5發(fā)
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沖壓后存在疵病
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2發(fā)
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5發(fā)
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結(jié)果表明：疵病處有折入的氧化皮，氧化皮周圍有脫碳，疵病周圍及基體組織無異常。通過對發(fā)放的沖孔重頭、拉深沖子等工裝進(jìn)行檢查，同時(shí)對鱗片石墨進(jìn)行了檢查，檢查結(jié)果符合工藝要求。
通過試驗(yàn)結(jié)果，可斷定彈體毛坯產(chǎn)生該疵病的主要機(jī)理為：原材料本身存在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)的輕微缺陷（一般疏松），沖孔過程中接近沖頭的金屬缺陷，在沖頭作用力下隨著金屬流動(dòng)至表面，同時(shí)潤滑劑燃燒后產(chǎn)生的高溫高壓氣體、氧化皮等填充進(jìn)有缺陷的基體表面，將疵病擴(kuò)大成橢圓形凹坑，并在拉深過程中拉成橢圓凹坑。彈體機(jī)體內(nèi)部的輕微缺陷隨著鍛造過程被改善。
????理化分析結(jié)果表明，存在該疵病的毛坯基體組織正常，金屬組織連續(xù)，不存在組織缺陷，并在熱處理和水壓過程中未產(chǎn)生疵病擴(kuò)展（即裂紋等嚴(yán)重缺陷），該疵病不會對彈體成品造成影響。由此可見，存在該疵病的毛坯通過外觀檢驗(yàn)進(jìn)行剔除，可有效控制產(chǎn)品質(zhì)量，使生產(chǎn)順利進(jìn)行。
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