Основні напрями розвитку технологій термічної обробки заготівок для стволів артилерійських систем

Abstract

UK: Мета роботи − визначити умови експлуатації стволів артилерійських систем, які являються найбільш складними їх елементами з технологічної точки зору, основні фактори, які у процесі виготовлення зливку, трубної заготівлі, ствола, та при експлуатації систем знижають якісні показники металу, а також визначити основні тенденції у виробництві конкурентоспроможних артилерійських систем, що характерні для розвитку артилерійського озброєння за останні 50−60 років, у т. ч. і в умовах України. Методики дослідження: аналітична та експериментальна. Результати досліджень показали, що до основних факторів, які суттєво підвищують експлуатаційну стійкість стволів артилерійських систем відносять: використання для виготовлення якісного металу, збільшення рівня міцності металу ствола (рівня межі пропорційності), використання ефективних захисних покриттів поверхні каналу ствола, які протидіють прискоренню ерозії, зносу та знеміцненню металу поверхні каналу при підвищенні енергії порохових зарядів. Наукова новизна результатів досліджень визначається параметрами технологій термічної обробки (попередньої для деформованих трубних заготівль та фінішної для готових стволів) та конструктивно-технологічних параметрів гартівного обладнання, які забезпечують отримання в металі стволів рівня межі пропорційності ≥ 140 кгс/мм2 (1 400 МПа), а також параметрами технології і обладнання для нанесення шару захисного покриття (хромового, танталового або інших) методом фізичного осадження з газової фази PVD (physical vapor deposition) на поверхню каналу, що дозволяє досягати нормованої експлуатаційної стійкості стволів артилерійських систем (до рівня вимог країн НАТО). Практична значимість результатів досліджень полягає у промисловій апробації розробок і можливості їх використання для створення промислових потужностей для виробництва конкурентоспроможних виробів, які спроможні забезпечити потреби армії та експорт цієї продукції на зовнішній ринок. Дослідження виконувалися за рахунок держбюджетних та господарських тем.

RU: Цель работы − определить условия эксплуатации стволов артиллерийских систем, которые являются наиболее сложными их элементами, а также основные факторы, которые в процессе изготовления слитка, трубной заготовки, ствола и при эксплуатации систем снижают качественные характеристики метала; определить основные тенденции в производстве конкурентоспособных артиллерийских систем, характерные для развития артиллерийского вооружения за последние 50−60 лет, в т. ч. и в условиях Украины. Методики исследования : аналитический анализ и экспериментальные исследования. Результаты исследований показали, что к основным факторам, которые существенно повышают эксплуатационную стойкость стволов артиллерийских систем относят использование для их изготовления качественного метала, повышение уровня прочности метала ствола (предела пропорциональности), использование эффективных защитных покрытий поверхности канала ствола, которые противодействуют ускорению эрозии, уменьшают износ и разупрочнение метала поверхности канала ствола при повышении энергии пороховых зарядов. Научная новизна результатов исследований определяется параметрами технологий термической обработки (предварительной для деформированных трубных заготовок и финишной для готовых стволов) и конструктивно-технологическими параметрами завалочного оборудования, которое обеспечивает получение в металле стволов уровня предела пропорциональности ≥ 140 кгс/мм2 (1 400 МПа), а также параметрами технологи и оборудования для нанесения слоя защитного покрытия (хромового, танталового или др.) методом физического осаждения из газовой фазы PVD (physical vapor deposition) на поверхность канала, что позволяет получать нормированную эксплуатационную стойкость стволов артиллерийских систем (до уровня требований стран НАТО). Практическая значимость результатов исследований заключается в промышленной апробации разработок и возможности их использования при создании промышленных мощностей для изготовления конкурентоспособных изделий, которые в состоянии обеспечить потребности армии и экспорт этой продукции на внешний рынок. Исследования выполнялись за сет средств госбюджетных и хозяйственных договоров.

EN: Work purpose − to analyze conditions of operation of artillery system gun barrels, to define major factors which reduce qualitative characteristics of metal at manufacture from it of an ingot, pipe preparation and gun barrels and also at their use. To define top trends in the production technology of competitive artillery systems which are characteristic of development of artillery arms for the last 10 years, including in the conditions of Ukraine. Research techniques : analytical fitted also the experimental studies. Results of researches showed that carry to major factors which significantly increase operational firmness of gun barrels of artillery systems: threw use of qualitative, threw increase in tensile strength a gun barrel (proportional limit), use of the effective protective coating of a canal surface of a gun barrel which counteract acceleration of an erosion is reduced by a wear and a loss of strength threw gun barrel canal surfaces at increase in energy of powder charges. The scientific novelty of results of researches is defined by parameters of technologies of a heat treatment (preliminary for the deformed tubing stocks and finishing for ready gun barrels) and design process parameters of a hardening equipment which provides ≥ 140 kgf/mm2 (1 400 MPa) in metal of gun barrels of level of a proportional limit and also parameters technologists and the equipment for drawing a layer of the protective coating (chromic, tantalic or other) method of a physical deposition from a gas phase of PVD (physical vapor deposition) on a canal surface that allows to receive the rated operational firmness of barrels of artillery systems (to the level of requirements of the countries of NATO). The practical significance of results of researches consists in industrial approbation of developments and a possibility of their use during creation of industrial capacities for manufacture of competitive products which are able to provide requirements of army and export of these products on foreign market.