不同装甲靶板价电子结构对钨合金穿甲弹变形特征影响

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1、不同装甲靶板价电子结构对钨合金穿甲弹变形特征的影响59不同装甲靶板价电子结构对钨合金穿甲弹变形特征的影响EffectofValenceElectronStructuresofDifferentTargetsonDeformationsofTungstenAlloyPenetrators李金泉，黄德武，王敏杰(1沈阳理工大学，沈阳110168；2大连理工大学，辽宁大连116024)LIJin—quan～，HUANGDe—wu，WANGMin—jie。(1ShenyangLigongUniversity，Sh

2、enyang110168，China；2DalianUniversityofTechnology，Dalian116024，Liaoning，China)摘要：使用某小口径弹道炮，发射次口径脱壳尾翼稳定钨合金穿甲弹，分别侵彻45钢及30CrMnMo钢靶板，发现残余弹体微观结构有明显不同。说明钨合金残余弹体的破坏特征与靶板性能有关。运用固体与分子经验电子理论(EET)对两种靶板的价电子结构进行了分析。发现对于45钢靶板，由于C-Fe原子结合较弱，受冲击后对弹体产生的反作用力小，使残余弹体不产生剪切变形，头部

3、的破坏特征为晶粒破碎及沿垂直侵彻方向的变形，宏观上表现为典型的“蘑菇头”状；对于30CrMnMo钢靶板，由于C—Mo原子间的强烈结合，受冲击后对残余弹体产生很强的反作用力，使钨合金残余弹体头部产生剪切破坏，具有一定程度的“自锐化效应”。关键词：绝热剪切；残余弹体；原子键；价电子结构中图分类号：TJ012．4文献标识码：A文章编号：100l一4381(2010)07—0059-05Abstract：45steeltargetsand30CrMnMosteeltargetswerepenetratedresp

4、ectivelytoanalyzedifferentmicrostructurecharacteristicofresidualprojectilesbylaunchingsmalldiameter93Wprojectiles．Itisshownthatdeformationsofresidualprojeetilesarerelatedtoperformanceoftargets．Thevalenceelec—tronstructuresofthetwokindsoftargetsareanalyzed

5、accordingtotheEET(theEmpiricalElectronTheoryofsolidsandmolecules)．Thereissmallforceonpenetratorsafterpenetrating45steeltargetsbecauseofweakC—Febond，SOgrainsontheheadsofresidualprojectileswerebrokenupandtheheadsofresidualprojectilesthatarejustlike“mushroom

6、head”werenotdestroyedbyadiabaticshear．Powerfulforcewasexertedonresidualprojectilesafterpenetrating30CrMnMosteeltargetsbecauseofstrongC-Mobond，SOtheheadsof93Wresidualprojectilesweredestroyedbyadiabaticshearandhad“self—sharpening”effect．Keywords：adiabaticsh

7、ear；residualprojectile；atombond；electronstructure穿甲弹在侵彻装甲时，其头部将受到几十个GPa金穿甲弹是否产生“自锐化效应”，还与靶板材料的性的冲击压力，弹体和靶板材料内部可发生应变率高达能有关。10S的高速变形和破坏_1]。由于烧结钨合金密度目前，对于弹丸冲击靶板的研究，除了采用实验方大、强度高，同时又有足够的韧性，故这种钨合金成为法外，还有待于进一步从材料的微细观结构上，特别是制作穿甲弹的主要弹芯材料。但研究表明]，钨合原子间的化学键的作用上进行分析，至

8、于联系电子结金穿甲弹的侵彻能力不及贫铀合金制成的穿甲弹，因构来深入揭示靶板的力学性能及对残余弹体的影响，为贫铀合金穿甲弹在侵彻过程中会形成绝热剪切带，目前还未见报道，本工作在这方面进行了一些尝试。易产生“自锐化”效应，而钨合金穿甲弹则对绝热剪切使用某小口径弹道炮，发射次口径脱壳尾翼稳定不很敏感。但最近研究发现，钨合金穿甲弹的绝热剪穿甲弹，侵彻45钢及30CrMnMo钢装甲靶板，分析钨切不敏感性是相对的，材料的细观结构(如钨颗粒