爆炸成型弹丸药型罩用高密度合金选取准则

摘要

为解决高密度合金在爆炸成型弹丸(EFP)应用中的破碎失效问题,以典型钨镍系合金为研究对象,对不同钨含量的平板飞片试样开展了爆炸加载试验。基于对受试材料成形性能及失效机理的分析结果,结合传统药型罩材料的共同特性,提出了EFP高密度合金罩材的选取准则,应用该准则进行了罩材选取,并通过爆炸加载成型及侵彻试验进行了验证。研究结果表明:钨镍合金难以形成完整侵彻体的原因在于,钨颗粒作为第二相粒子分布于基体中,使得大变形状态下在相界处因位错塞积而产生的应力集中无法避免,从而导致微裂纹形成并扩展以致材料发生断裂;高密度合金作为EFP药型罩材料,应具备完全固溶体的单相组织,若溶剂金属为非面心立方结构,则须具备低于服役环境温度的韧脆转变温度;依据上述准则选取的单相固溶体合金,其平板飞片与等壁厚球缺罩均能够形成完整侵彻体,试验结果与预期结果相符合。研究结果可以为EFP药型罩用高密度合金的设计、选取和应用提供参考依据。