Вплив технології виготовлення на структуру, фазовий склад та пробивну здатність облицювань кумулятивних зарядів

Петро Лобода; Ірина Троснікова; Ігор Квашенко; Сергій Завадюк; Павло Балашкевич; Нікіта Шаповалов; Нікіта Кияновський

doi:10.34169/2414-0651.2024.4(44).101-108

Вплив технології виготовлення на структуру, фазовий склад та пробивну здатність облицювань кумулятивних зарядів

Автор(и)

Петро Лобода Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»
Ірина Троснікова Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»
Ігор Квашенко Інституту електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України
Сергій Завадюк Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»
Павло Балашкевич Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»
Нікіта Шаповалов Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»
Нікіта Кияновський Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

DOI:

https://doi.org/10.34169/2414-0651.2024.4(44).101-108

Ключові слова:

заряд, канал проникнення, вибухова хвиля

Анотація

Випробуваннями облицювань, сформованих із суміші порошків вольфраму, міді та свинцю, з густиною спресованого матеріалу в стальній прес-формі 13 г/см³ та порошків заліза, сформованих за МІМ технологією (5 г/см³) та 3D друком (8 г/см³) експериментально доведено вплив технології формування, природи і, перш за все, величини питомої щільності, мікроструктури та механічної міцності матеріалу облицювання на геометричні розміри та глибину каналу, що формується кумулятивним зарядом калібру 32 мм з товщиною стінки 2 мм.

Доведено, що на облицюваннях, сформованих із порошку заліза інжекційним формуванням та 3D друком, найбільшу пробивну здатність мають облицювання із порошків заліза з міцністю достатньою для збереження цілісності під час збирання. Менша в три рази глибина каналу пробиття облицюванням з міцністю на розтягування в 1300 МПа в порівнянні з облицюванням з міцністю 100 МПа обумовлена великою долею енергії вибуху, що витрачається на роботу пластичної деформації 3D надрукованого матеріалу, який має більшу на 30 % питому густину, аніж спресованих зі зв’язкою та підпечених після видалення зв’язки. Експериментально доведено, що пористість матеріалу облицювання практично не впливає на глибину та форму каналу пробиття, оскільки ущільнюється в процесі обтиснення вибухом.

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Біографії авторів

Петро Лобода, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

доктор технічних наук, професор

Ірина Троснікова, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

кандидат технічних наук, доцент

Посилання

Kennedy Donald R. (1990). History of the shaped charge effect: the first 100 years. [S. l. : s. n.]. 130 p. Available at: https://apps.dtic.mil/sti/citations/ADA220095.

Ignatova, A. & Artemov, A. (2012). Analiticheskij obzor sovremennyh i perspektivnyh materialov i konstrukcij bronepregrad i zashhit ot porazhenija. Fundamental'nye issledovanija. Vol. 6, Iss. 1. Pp. 101—105. [in Russian] – Available at: https://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=29904.

Chain damage effects of multi-spaced plates by reactive jet impact. Yuan-feng Zheng [et al.]. Defence technology. 2020. Available at: https://doi.org/10.1016/j.dt.2020.02.008. DOI: https://doi.org/10.1016/j.dt.2020.02.008

Effect of wave shaper on reactive materials jet formation and its penetration performance / Huan-guo Guo [et al.]. Defence technology. 2019. Vol. 15. No. 4. Pp. 495—505. – Available at: https://doi.org/10.1016/j.dt.2019.05.005. DOI: https://doi.org/10.1016/j.dt.2019.05.005

Damage mechanism of ptfe/al reactive charge liner structural parameters on a steel target / Xuepeng Zhang [et al.]. (2021). Vol. 14. No. 13. P. 3701. Available at: https://doi.org/10.3390/ma14133701. DOI: https://doi.org/10.3390/ma14133701

Penetration and internal blast behavior of reactive liner enhanced shaped charge against concrete space / Hao Zhang [et al.]. Defence technology. 2024. Vol. 18. No. 6. Pp. 952—962. Available at: https://doi.org/10.1016/j.dt.2021.04.011. DOI: https://doi.org/10.1016/j.dt.2021.04.011

Demolition mechanism and behavior of shaped charge with reactive liner. Propellants, explosives, pyrotechnics / Jianguang Xiao [et al.]. 2016. Vol. 41. No. 4. Pp. 612—617. Available at: https://doi.org/10.1002/prep.201500211. DOI: https://doi.org/10.1002/prep.201500211

Reaction characteristic of PTFE/Al/Cu/Pb composites and application in shaped charge liner / Huan-Guo Guo [et al.]. Defence technology. 2021. Available at: https://doi.org/10.1016/j.dt.2021.07.009. DOI: https://doi.org/10.1016/j.dt.2021.07.009

Effect of Zn and Ni added in W–Cu alloy on penetration performance and penetration mechanism of shaped charge liner / Ziying Zhao [et al.]. Intern. J. of Refractory Metals and Hard Materials. 2016. Vol. 54. Pp. 90—97. Available at: https://doi.org/10.1016/j.ijrmhm.2015.07.022. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijrmhm.2015.07.022

Comparison of penetration performance and penetration mechanism of W-Cu shaped charge liner against three kinds of target: Pure copper, carbon steel and Ti-6Al-4V alloy / Wenqi Guo [et al.]. Intern. J. of Refractory Metals and Hard Materials. (2016). Vol. 60. Pp. 147—153. Available at: https://doi.org/10.1016/j.ijrmhm.2016.07.015. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijrmhm.2016.07.015

Dynamic consolidation of W-Cu nano-alloy and its performance as liner materials / Wang Zhanlei [et al.]. Rare metal materials and engineering. 2014. Vol. 43. No. 5. Pp. 1051—1055. Available at: https://doi.org/10.1016/s1875-5372(14)60099-0. DOI: https://doi.org/10.1016/S1875-5372(14)60099-0

Microstructure and microhardness of conical-shaped W-Cu composites prepared by spark plasma sintering and subsequent spinning process / Nguyen Tuan [et al.]. IEEE access. 2024. Vol. 12. Pp. 785—7863. Available at: https://ieeexplore.ieee.org/document/. DOI: https://doi.org/10.1109/ACCESS.2024.3351759

Ceramic particle–dispersed polymer composites / Bhabatosh Biswas [et al.]. Materials and Applications. 2023. Pp. 399—432. Available at: https://doi.org/10.1016/B978-0-323-88524-9.00020-6. DOI: https://doi.org/10.1016/B978-0-323-88524-9.00020-6

The Structure and Properties of the Molybdenum-Doped WC–W2C Eutectic Alloy Depending on the Production Method / Trosnikova I. [et al.]. Powder Metallurgy and Metal Ceramics. 2019. Vol. 58. Pp. 36—41. Available at: https://doi.org/10.1007/s11106-019-00045-4. DOI: https://doi.org/10.1007/s11106-019-00045-4

A dense and tough (B4C–TiB2)–B4C ‘composite within a composite’ produced by spark plasma sintering / Bogomol I. [et al.]. Scripta Materialia. 2014. Vol. 71. Pp. 17—20. Available at: https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2013.09.022. DOI: https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2013.09.022

Optimization of the Sintering Parameters for Materials Manufactured by Powder Injection Molding / Zavadiuk S. [et al.]. Powder Metallurgy and Metal Ceramics. 2020. Vol. 59. Pp. 22—28. Available at: https://doi.org/10.1007/s11106-020-00134-9. DOI: https://doi.org/10.1007/s11106-020-00134-9