Kształtowanie struktury i właściwości wolframowych stopów ciężkich o przeznaczeniu specjalnym

W artykule zamieszczono wyniki badań doświadczalnych, których celem było opracowanie metody wytwarzania wolframowych stopów ciężkich (WSC), przeznaczonych na rdzenie pocisków podkalibrowych stabilizowanych brzechwowo typu APFSDS (ang. Armor Piercing Fin Stabilized Discarding Sabot). Stwierdzono, że najbardziej skuteczną metodą zwiększania właściwości wytrzymałościowych WSC jest obróbka plastyczna na zimno, prowadząca do umocnienia odkształceniowego zarówno ziaren wolframu, jak i osnowy na bazie Ni. Obróbka ta powinna być jednak prowadzona w sposób kontrolowany, ponieważ nadmierny zgniot, powodujący bardzo duże zwiększenie wytrzymałości na rozciąganie i twardości, dokonuje się kosztem znaczącego zmniejszenia wydłużenia, w szczególności odporności na obciążenia udarowe. Obróbka cieplna obejmująca wyżarzanie pod obniżonym ciśnieniem oraz szybkie chłodzenie (przesycanie) połączone z późniejszym wyżarzaniem w temperaturze w zakresie 500-800°C umożliwia dalsze zwiększenie wytrzymałości WSC, lecz efekt obróbki cieplnej jest znacznie mniej efektywny niż obróbki plastycznej na zimno.

The paper presents the results of experimental studies aimed at elaboration of the manufacturing technology of tungsten heavy alloys (WSC) with high mechanical properties, dedicated for kinetic energy penetrators of armour piercing fin stabilized discarding sabot (APFSDS) ammunition. Especially, the results of mechanical properties’ investigations and structure observations of the materials strengthened by cold work and heat treatment involving supersaturation and aging are described. It was concluded that the best method of WSC strengthening is cold working, involving strain hardening both tungsten grain and Ni-based matrix. The cold working should be carried out under control because it excesses deformation causing very high strength and hardness increase is accomplished by the cost of substantial ductility, especially impact strength decrease. The solution heat treatment in vacuum furnace followed by water quenching and then isothermal aging at temperature range of 500-800°C enable further strength and hardness increase of WSC but its effectiveness is substantially less than cold work strengthening.