兵器粉末冶金技术

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1、兵器粉末冶金技术是指采用金属或其它粉末材料，经过混粉、压坯、烧结、成型和后处理等工艺过程制造各种多孔、半致密或全致密兵器零件与制品的技术。兵器粉末冶金技术是反坦克动能穿甲弹弹芯、导弹发动机喷管、陶瓷装甲元件、坦克动力传动系统摩擦片等元件的关键制造技术，包括：兵器特殊零件的热等静压、冷等静压技术、烧结工艺、自蔓燃高温合成技术、粉末注射成型技术、粉末锻造技术、粉末冶金件性能测试与无损检测技术等。由于粉末冶金技术具有工艺成本低、材料利用率高、能实现制造零件的净成型或近成型、特别适用于大批量生产，用于取代某些兵器零件的常规制造工艺，还能够实现提高产品性能，缩短周期，延长使用

2、寿命，降低生产成本的效果。[相关技术]弹药技术；发动机喷管技术；摩擦片技术；装甲技术[技术难点]　 1、兵器特殊零件的热等静压、冷等静压技术；　 2、预合金粉件烧结工艺及控制技术；　 3、粉末冶金件致密化技术；　 4、粉末注射成型技术；　 5、粉末冶金件精密锻造技术；　 6、自蔓燃高温合成技术；　 7、粉末冶金件性能测试与无损检测技术等[国外概况]　 1、国外兵器粉末冶金技术研究和应用广泛　 粉末冶金技术在美军弹药引信上的应用已超过30年。如M549、M550弹保险及解除保险装置的卡销均为粉末冶金黄铜件；50mm（毫米）弹的引信保险器、Beehive战斗部的引信定时

3、器壳和引信底座等均采用了316L不锈钢粉末冶金件；此外，铜斑蛇导弹制导系统中也有形状复杂的粉末冶金钢质件。　 粉末冶金技术在弹药中应用广泛。如20mm、50mm弹的纯铁质粉末冶金旋转弹带、钨重金属粉末冶金动能穿甲弹芯、金属粉末注射成型穿甲弹尾翼、破甲弹药形罩、自动寻的导引头粉末冶金件等等，其应用量非常大。俄罗斯大口径炮弹也采用黄铜粉末冶金成型弹带。　 粉末冶金技术在枪械中的应用非常广阔。如12.7mm口径M85机枪的快慢机、护筒、闭锁机、闩锁等22种零件可用粉末冶金钢锻件来代替；12.7mm口径M2机枪的计算尺、托架、枪栓等12种零件可用粉末冶金件代替；7．62mm

4、 M60机枪的撞针杆、送弹杆、前后瞄准器等18种零件可由粉末冶金件代替。如金属粉末注射成型枪械发射阻铁，为4340钢粉末冶金件，热处理后硬度达到38～42HRC（洛氏硬度），氧化发黑后可代替以前的精密铸件。M16步枪激光瞄准系统的可调旋钮也采用黄铜、钢及不锈钢粉末冶金件。　 在坦克装甲车辆方面，粉末冶金件的应用也越来越广泛。美国XM-1坦克发动机齿轮即采用了粉末冶金件，其性能完全合格，且成本可降低约60％。M15lA2军用车辆的差速器中，侧面齿轮、轴齿轮、配对齿轮均为粉末冶金件，其性能均很好，成本降低约30％。M60坦克驱动系的正齿轮采用了4620钢粉末冶金件。军用

5、车辆的制动泵活塞，烧结的铁质粉末冶金件比以往的铝质产品在耐磨性、耐烧蚀性方面均占优势，显著提高产品寿命。　 在火炮的应用上，奥地利用粉末冶金技术制造了耐烧烧蚀镍基或钴基合金内衬置于炮管内膛提高性能，具有耐烧蚀、耐磨损、耐磨蚀等特性，且制造技术比较成熟。美国用热等静压技术制造形状复杂的M113型175mm炮断隔螺纹炮闩，每件可节省材料34kg（公斤），工时15个，质量减轻近25％。另外，美国还利用钒改性4600钢粉和天然石墨混合料，通过粉末锻造方法制造近成形的环形件，用于大口径火炮炮尾组合件中的闭气环。　 2、取代传统工艺和材料的研究应用证实了其可行性　 粉末冶金技术

6、除了用于制造一些特殊的兵器产品零件（如动能穿甲弹芯、火炮、弹箭防烧蚀内衬等）之外，还可以取代传统材料和工艺，用于制造装甲车辆、枪械、火炮或弹箭零件，进一步改进性能和降低成本。国外许多研究或应用实例已证实了在性能、使用寿命、成本方面的可行性，例如：　 （1）105mm榴弹炮凸轮　 该零件件尺寸约241mm×152mm，厚约12.7mm，加强肋高度/厚度比大于10，加强肋厚度约5mm。该凸轮槽具有复杂构形，允许误差±50μm（微米）。美国陆军研究证实了粉末冶金蠕变锻造技术的应用可行性。他们采用100目7075铝粉，于276MPa（兆帕）压力下冷等静压制坯，在550℃氮气

7、中烧结2小时后，将预型坯和锻模预热到530℃，进行等温蠕变锻造。结果表明，最终机械性能满足QQ－A－367H技术规范，抗拉强度大于490MPa，屈服强度超过434MPa，延伸率高于3％。工艺成本对比分析表明，可节约开支30%。　 （2）M151A2军车差速器齿轮和制动泵活塞　 美国陆军采用4620钢粉，通过粉末冶金等温锻造技术制造差速侧齿轮和伞齿轮，最终材料密度可达到99.5％理论密度，抗拉强度876MPa,屈服强度630MPa，延伸率11．6％，断面收缩率54．4％，冲击值与4600锻钢性能相当。将这些齿轮装在7部M15lA2车上进行35000km（公里）公路