一种战斗部的加工工艺方法与流程

1.本说明书属于武器弹药领域，更具体地说，涉及一种战斗部的加工工艺方法。


背景技术：

2.武器弹药的战斗部是造成有效毁伤的重要部件，其加工的结构和加工的工艺都会影响其威力，有效提高战斗部零件的强度时提升战斗部威力的有效做法。但如何将低成本材料转换为高强度的材料是继续解决的问题，也是提升弹药经济性和杀伤力的重要研究方向。


技术实现要素：

3.在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。
4.本发明解决的技术问题是，提供一种战斗部的加工工艺方法，解决如何将低成本材料转换为高强度的材料，提升弹药经济性和杀伤力。
5.本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
6.为至少部分地解决上述问题，本发明提出一种战斗部的加工工艺方法，上述方法包括：
7.采用35crmnsia材料进行预加工以获取待处理零件；
8.对上述待处理零件进行正火处理、淬火处理和回火处理以获取热处理零件；即在淬火处理和回火处理前增加正火处理的工艺，
9.对上述热处理零件进行精加工以获取战斗部零件。可选的，上述35crmnsia材料中元素按重量百分比的配比为：c：0.36～0.38，si：0.16～1.20，mn：0.88～0.89，p：0.011～0.013，s：0.00069～0.00074，cr：1.12～1.13，cu：0.0130～0.0134，ni：0.044～0.045(各组分重量百分数之和为小于等于100％)，余量为fe及不可避免的杂质，。
10.可选的，上述正火处理的温度为860℃～870℃，空气冷却2小时。
11.可选的，上述淬火处理的温度为900℃～910℃，保温时间为120min～180min，冷却介质为油。
12.可选的，上述冷却介质的性能为：闪点小于或等于170℃，运动粘度小于或等于26mm2/s，残碳量小于或等于1.5％
13.可选的，上述回火处理的温度为300℃～380℃，保温时间为150min～180min，冷却介质为水。
14.可选的，上述待处理零件与上述战斗部零件的外轮廓尺寸差小于12mm。
15.本发明的战斗部加工工艺方法，采用35crmnsia材料首先进行预加工获取待处理零件，并对待处理零件进行正火、淬火和回火处理改善零件的力学性能，对进行热处理之后的零件进行精加工获取战斗部零件，加工过程可控，有效提升了战斗部的强度，提升了战斗
部的威力。
16.本发明战斗部的加工工艺方法，本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
17.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本说明书的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
18.图1为本技术实施例提供的一种战斗部的加工工艺方法流程示意图。
具体实施方式
19.本技术实施例提供的战斗部加工工艺方法，采用35crmnsia材料首先进行预加工获取待处理零件，并对待处理零件进行正火、淬火和回火处理改善零件的力学性能，对进行热处理之后的零件进行精加工获取战斗部零件，加工过程可控，有效提升了战斗部的强度，提升了战斗部的威力。
20.请参阅图1，为本技术实施例提供的一种可能的战斗部的加工工艺流程示意图，具体可以包括：s110-s130。
21.s110、采用35crmnsia材料进行预加工以获取待处理零件；
22.s120、对上述待处理零件进行正火处理、淬火处理和回火处理以获取热处理零件；
23.s130、对上述热处理零件进行精加工以获取战斗部零件。
24.示例性的，35crmnsia是低合金超高强度钢，热处理后具有良好的综合力学性能，高强度，足够的韧性，淬透性、焊接性、加工成形性均较好，价格经济。本技术的战斗部首先采用35crmnsia材料进行预加工以获取待处理零件，在材料未经热处理前先进行预加工去除过多的余量，以减少热处理之后的加工难度，并且去除多余的余量后，可以保证材料内部充分受热，使热处理过程更成分，由里及外地提升战斗部的力学性能。
25.通常，在使用35crmnsia进行热处理时一般采用淬火和回火的工艺去改善力学性能，一般可以将该材料的非比例延伸强度rp0.2提升到1200～1300mpa，延伸率达到10％以上，但是毁伤效果仍不能满足高毁伤的要求。战斗部零部件热处理前钢厂来料为热轧状态，一般得到较粗的混合晶粒。在未热处理的战斗部零部件上截取一块试样做金相组织分析，其组织为：片状珠光体组织和大量分布不均匀的铁素体，晶粒度较粗大为3.5～4级，当原始组织粗大时，如果快速加热到稍高于临界点的温度，尽管可以获得细小奥氏体晶粒，但新生成的奥氏体晶粒仍保持原始组织的位向，从而部分或全部恢复原有粗大组织的某些特征。这种经相变后使原始组织特征(尺寸或形状)恢复的现象称为组织的遗传性。组织遗传性已在碳钢、合金结构钢中发现，由于组织遗传性使战斗部零部件热处理后保持粗大的组织特征，故必然导致硬度和机械性能下降，甚至硬度值不均。
26.通过以上分析，战斗部零部件淬火后硬度值分布不均甚至不合格的原因主要是战斗部零部件热处理前组织晶粒粗大导致马氏体转变量低。奥氏体无论是结构起伏、还是成分起伏都是在渗碳体与铁素体的边界上形核。而由于晶粒组织粗大使晶界较少，奥氏体的形核数就少。并且由于铁素体与奥氏体碳浓度差远小于渗碳体与奥氏体相界面上的碳浓度
差，在平衡条件下，溶解一份渗碳体将促成几份铁素体转变。因此，铁素体向奥氏体转变的速率远比渗碳体溶解速率快得多，但是由于战斗部零部件的组织中晶粒较大，不利于其固溶，这将直接导致奥氏体进行不完全。马氏体的体积分数就是等温过程中转变的奥氏体的体积分数。但由于奥氏体化本身就受到了阻碍从而使马氏体体积分数降低，导致了淬火后战斗部零部件组织内马氏体含量低且残留大量的铁素体最终导致战斗部零部件硬度不合格。
27.本技术实施例采用的方法是,在淬火处理和回火处理前增加正火处理的工艺，35crmnsia钢正火处理作为淬火前的预备热处理，可使战斗部零部件组织均匀化和细化，经分析正火后金相组织晶粒度达到7～8级，因而能减少淬火时的变形倾向及改善硬度和性能。在采用正火处理、淬火处理和回火处理获取的热处理零件，非比例延伸强度rp0.2提升到1500mpa，延伸率达到10％以上，强度得到了提高，延伸率并没有下降，达到了提升威力的目的。对经过热处理的零部件进行精加工，以使其满足加工公差的要求，达到了有效控制加工精度，并提升爆炸威力的目的。
28.综上，本技术实施例提供的战斗部加工工艺方法，采用35crmnsia材料首先进行预加工获取待处理零件，并对待处理零件进行正火、淬火和回火处理改善零件的力学性能，对进行热处理之后的零件进行精加工获取战斗部零件，加工过程可控，有效提升了战斗部的强度，提升了战斗部的威力。
29.在一些实施方式中，上述35crmnsia材料中元素按重量百分比的配比为：c：0.36～0.38，si：0.16～1.20，mn：0.88～0.89，p：0.011～0.013，s：0.00069～0.00074，cr：1.12～1.13，cu：0.0130～0.0134，ni：0.044～0.045，余量为fe及不可避免的杂质。
30.示例性的，35crmnsia材料中元素含量会影响热处理时的晶相变化过程，为了保证战斗部的力学性能，需要将35crmnsia材料控制在上述的比例含量内。
31.在一些实施方式中，上述正火处理的温度为860℃～870℃，空气冷却2小时；上述淬火处理的温度为900℃～910℃，保温时间为120min～180min，冷却介质为油；上述冷却介质的性能为：闪点小于或等于170℃，运动粘度小于或等于26mm2/s，残碳量小于或等于1.5％；上述回火处理的温度为300℃～380℃，保温时间为150min～180min，冷却介质为水；上述待处理零件与上述战斗部零件的外轮廓尺寸差小于12mm。
32.示例性的，本技术实施例采用的正火处理温度为860℃～870℃，空气冷却2小时，通过正火处理可以将战斗部零部件组织均匀化和细化，正火后金相组织晶粒度能够达到7～8级，因而可以减少淬火时的变形倾向及改善硬度和性能。在淬火时零部件35crmnsia钢，具有较好的淬透性，淬火温度较宽，但不宜过热，理论上淬火温度一般为880～910℃，可采用箱式电阻炉加热，宜选取上限温度加热，为保证淬火效果加热温度设置为900～910℃，采用油淬火冷却。为保证油淬火冷却的效果，需要保证油的闪点小于或等于170℃，运动粘度小于或等于26mm2/s，残碳量小于或等于1.5％。加热时间可以按照计算经验公式：t＝akd(t—淬火加热时间；a—加热系数；k—装炉条件修正系数；d—工件的有效厚度)来计算，为保证充分加热将保温时间设置为120～180min。生产中回火时间按可按下述经验公式确定：th＝kh ahd(th—回火时间；kh—回火时间基数；ah—回火时间系数；d—零件有效厚度)，经计算战斗部的回火保温时间150～180min，根据回火后硬度要求，确定回火温度300～380℃，水冷却。为了保证热处理时内部充分受热，应保证待处理零件与上述战斗部零件的外轮
廓尺寸差小于12mm。
33.在经过上述工艺处理后的战斗部，多个战斗部的其力学性能可以达到表1所示的性能：
[0034] 1#2#3#4#硬度(hrc)53484853rp0.2(mpa)1610158616011628a(％)10.511.010.010.0
[0035]
可以看出，经过上述热处理过程的战斗部，hrc能达到48以上，rp0.2能够达到1500以上，a可以达到10％以上，性能得到了较大的提升。
[0036]
以上，以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修该，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修该或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围。