先進材料身管精鍛制造工藝及鍛后性能研究.pdf

1、為提升身管的壽命與改進身管制造工藝，本文對某型號步槍身管的三種預選新材料進行制造工藝狀況試驗對比分析，分別得出了淬火溫度與回火溫度對各材料硬度的影響規(guī)律;得到了三種材料在深孔鉆、車削工藝中的具體加工性能數(shù)據(jù)，得出身管材料的硬度并不是影響身管毛坯機加性能的主要因素;在精鍛過程中，得到了三種材料對精鍛參數(shù)的影響情況，精鍛時的鍛造力受材料硬度影響較大。
　　為準確評價三種新材料在徑向精鍛加工后身管的使用性能，需要研究精鍛工藝對身管材料力

2、學性能的影響及鍛后身管材料性能變化的具體規(guī)律。通過對鍛造前后的材料進行拉伸、脹形、沖擊韌性等試驗，發(fā)現(xiàn)身管材料在精鍛后，其力學性能會有大幅度變化，而且精鍛工藝會使身管材料產(chǎn)生各向異性，使軸向的強度性能優(yōu)于橫向。通過金相試驗驗證了身管材料各向異性產(chǎn)生的原因:材料因徑向鍛造會在軸向上產(chǎn)生流線組織。
　　運用剛塑性有限元理論，通過使用有限元軟件ABAQUS對身管膛線成形過程進行仿真，得出了鍛造比對膛線成形性的影響:鍛造比過大，陰線處會因

3、為應力過大而使材料產(chǎn)生微裂紋;鍛造比過小，陽線不能充分成形，這都會對身管的使用性能產(chǎn)生重要影響。同時還模擬了鍛后身管膛線的殘余應力分布，鍛后在身管的陽線與陰線邊界區(qū)域有應力集中現(xiàn)象，陽線區(qū)域的殘余應力比陰線區(qū)域的略大。
　　使用有限元軟件建立了身管精鍛的二維對稱模型，分析了鍛后身管沿徑向位置上的殘余應力分布情況。并且通過使用X射線殘余應力分析儀測試了新材料身管在精鍛前后身管外表面的殘余應力分布及變化規(guī)律，得出鍛后身管外表面的殘余應