[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

RU2530218C2 - Способ изготовления ствола крупнокалиберного пулемета - Google Patents

Способ изготовления ствола крупнокалиберного пулемета Download PDF

Info

Publication number
RU2530218C2
RU2530218C2 RU2013101280/02A RU2013101280A RU2530218C2 RU 2530218 C2 RU2530218 C2 RU 2530218C2 RU 2013101280/02 A RU2013101280/02 A RU 2013101280/02A RU 2013101280 A RU2013101280 A RU 2013101280A RU 2530218 C2 RU2530218 C2 RU 2530218C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
barrel
billet
chrome
preform
galvanic
Prior art date
Application number
RU2013101280/02A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2013101280A (ru
Inventor
Борис Владимирович Афонин
Александр Михайлович Великолуг
Павел Вячеславович Воронин
Роман Павлович Воронин
Александр Евгеньевич Горбачев
Валерий Леонидович Панков
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева" filed Critical Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева"
Priority to RU2013101280/02A priority Critical patent/RU2530218C2/ru
Publication of RU2013101280A publication Critical patent/RU2013101280A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2530218C2 publication Critical patent/RU2530218C2/ru

Links

Landscapes

  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для изготовления стволов пулемета калибра 14,5 мм. Для повышения качества и улучшения эксплуатационных характеристик ствола заготовку ствола получают из легированной стали, в составе которой легирующие элементы в совокупности обеспечивают высокое положение критической точки AC1, верхний предел содержания углерода в которой ограничивают 0,3 мас.%. Подвергают заготовку термической обработке на заданный комплекс механических свойств, в том числе проводят закалку, обеспечивая высокую скорость охлаждения в перлитном интервале температур с подавлением процесса выделения карбидов по границам зерен аустенита. Производят механическую обработку наружной и внутренней поверхностей ствольной заготовки. Формируют нарезную часть канала ствола и патронник. Осаждают на поверхности канала ствола гальванический хром определенной толщины по полям и нарезам с использованием источника постоянного тока с пульсациями силы тока и напряжения не более 1% от номинала. После гальванического хромирования ствол подвергают отпуску при заданной температуре для стабилизации хромового покрытия. 1 пр.

Description

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для изготовления стволов пулемета калибра 14,5 мм.
Известен способ изготовления ствола автоматического стрелкового оружия, принятый за прототип (см. патент RU №2458157, МПК С21D 9/12, В21D 31/00, 10.08.2012).
Изготовление ствола по способу прототипа заключается в следующем. Выбирают для заготовки ствола легированную сталь, в составе которой легирующие элементы в совокупности обеспечивают высокое положение критической точки АС1, верхний предел содержания углерода в которой ограничивают 0,3% масс. Подвергают заготовку термической обработке на заданный комплекс механических свойств, в том числе производят закалку, обеспечивая высокую скорость охлаждения в перлитном интервале температур с подавлением процесса выделения карбидов по границам зерен аустенита. Производят механическую обработку наружной и внутренней поверхностей ствольной заготовки. Формируют нарезную часть канала ствола, изготовляют патронник. Осаждают на поверхности канала ствола гальванический хром с использованием источника постоянного тока с пульсациями силы тока и напряжения не более 1% от номинала. Для стабилизации хромового покрытия производят прогрев стволов.
Недостатки прототипа применительно к стволам калибра 14,5 мм заключаются в следующем:
- испытание стрельбой стволов, изготовленных из легированных сталей 25Х3М3НБЦА-Ш, 30Х3М3ФА-Ш, 25Х4МФСА-Ш подтвердило факт повышения живучести, тем не менее, не удалось исключить комплектацию крупнокалиберного пулемета запасным стволом, поскольку зафиксированы случаи получения ресурса стволов ниже ресурса автоматики;
- технические условия на ствол калибра 14,5 мм не предусматривают строгую регламентацию толщины хромового покрытия по полям и нарезам.
Предлагаемым изобретением решается задача по повышению качества и улучшению эксплуатационных характеристик крупнокалиберных пулеметов, снижению затрат при их производстве.
Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в обеспечении ресурса стволов не ниже ресурса автоматики.
Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемом способе изготовления ствола крупнокалиберного пулемета, включающем получение заготовки из легированной стали с содержанием углерода не более 0,3% масс., закалку заготовки со скоростью охлаждения, обеспечивающей подавление процесса выделения карбидов по границам зерен аустенита в перлитном интервале температур, отпуск, механическую обработку заготовки по наружной и внутренней поверхностям заготовки, формирование нарезной части канала ствола и патронника, гальваническое хромирование канала ствола, стабилизирующий отпуск хромового покрытия, новым является то, что гальваническое хромирование ствола по полям проводят толщиной 160-245 мкм, а по нарезам толщиной 115-205 мкм, при этом стабилизирующий отпуск хромового покрытия осуществляют при температуре, обеспечивающей повышение пластичности без снижения прочностных свойств стали.
Ствол является самой нагруженной частью пулемета, поэтому ресурс ствола, как правило, в два раза ниже ресурса автоматики в случае использования ствольной заготовки из традиционной стали 30ХН2МФА.
К примеру, ресурс автоматики пулемета калибра 14,5 мм составляет 10 тысяч выстрелов, а ресурс ствола 5 тысяч выстрелов. Поэтому для полноценного использования пулемета необходима комплектация его запасным стволом. Естественно, в условиях боевого применения замена отработанного ствола запасным крайне нежелательный факт. Использование новых сталей 25Х3М3НБЦА-Ш, 30Х3М3ФА-Ш, 25Х4МФСА-Ш с высоким положением критической точки AC1 надежно обеспечило живучесть стволов калибра 7,62 мм и 12,7 мм, в то же время гарантированно поднять ресурс ствола калибра 14,5 мм в два раза не удалось, наблюдались случаи потери боевых параметров после 7,5 тыс. выстрелов.
Для выполнения обозначенной проблемы требовались дополнительные существенные технические решения.
Конструкторской документацией на ствол калибра 14,5 мм задана толщина хромового покрытия нарезной части канала ствола по полям не менее 120 мкм, по нарезам не менее 80 мкм. Верхний предел толщины гальванического хрома по полям и нарезам не ограничен.
Существенная разница в толщине хромового покрытия по полям по отношению к нарезам объясняется низкой рассеивающей способностью электролита для хромирования, в результате отложение хрома во впадинах (нарезах) меньше, чем на выступах (полях).
Проведенными исследованиями стволов, снятых в разные периоды времени при испытании стрельбой, установлено: разрушение хромового покрытия начинается по нарезам наиболее нагруженной казенной части и тем раньше, чем меньше толщина хрома. Этот факт объясняется тем, что многократные, быстропротекающие α- γ- α/ превращения за счет нагрева от сгоревших пороховых газов и быстрого охлаждения на массу, происходящие в слое стали, граничащем с тонким слоем хрома (по нарезам), растворение карбидных фаз, ранее имеющих атомные связи с покрытием, различие в коэффициентах линейного расширения сменяющих друг друга фаз в процессе превращений по отношению к покрытию, с учетом циклических, динамических и ударных нагрузок на канал ствола от действия пороховых газов и механического закручивания пули - причины, приводящие к преждевременной осыпаемости хрома казенной части ствола по нарезам при минимальной толщине хрома.
Из изложенного следует вывод - увеличить толщину хромового покрытия по нарезам, ограничить ее в пределах 115-205 мкм для стабильного повышения ресурса ствола не менее чем в два раза. Значительный разбег по толщине хрома при гальваническом хромировании канала ствола предопределен следующими причинами:
- вероятной установкой анода с отклонением от центральной оси канала ствола;
- изменением сопротивления электролита из-за различного газонаполнения;
- изменением сопротивления анода от точки подключения до каждого сечения ствола;
- изменением температуры электролита и анода за счет омического разогрева.
Естественно, увеличение толщины хромового покрытия по нарезам в пределах 115-205 мкм неминуемо приводит к увеличению толщины хромового покрытия по полям в пределах 160-245 мкм. Значительный разбег по толщине хромового покрытия объясняется причинами, изложенными выше.
После нанесения гальванического хрома на канал ствола техническими условиями предусмотрен прогрев ствола для стабилизации хрома при температуре 500-520°С, при этом микротвердость его задана в пределах 500-750 HV. Учитывая, что толщина хрома 245 мкм весьма значительна и заданные требования по температуре стабилизирующего отпуска и микротвердости хромового покрытия не предупреждают сколы хрома, принято решение повысить температуру стабилизирующего отпуска до 575±5°С. При этом микротвердость хромового покрытия определена в 430 HV по нижнему пределу, и, как показала практика, обозначенное снижение не повлияло на износостойкость покрытия, но одновременно повысилась пластичность хрома и улучшилась его адгезия к основе.
При изготовлении ствола калибра 14,5 мм из сталей 25Х3М3НБЦА-Ш, 30Х3М3ФА-Ш, 25Х4МФСА-Ш с высоким положением первой критической точки AC1, температура отпуска ствольной заготовки после закалки выше предложенной температуры стабилизирующего отпуска в 575±5°С, поэтому прочностные свойства стали при прогреве ствола после хромирования не снижаются.
Технические решения с признаками, отличающими заявляемое техническое решение от прототипа, неизвестны и явным образом из уровня техники не следуют. Это позволяет считать, что заявляемое техническое решение является новым и обладает изобретательским уровнем.
Способ изготовления ствола крупнокалиберного пулемета заключается в следующем.
Для изготовления заготовки ствола выбирают легированную сталь, в составе которой легирующие элементы в совокупности обеспечивают высокое положение критической точки AC1, верхний предел содержания углерода в которой ограничивают 0,3% масс. Подвергают заготовку термической обработке на заданный комплекс механических свойств, в том числе проводят закалку, обеспечивая высокую скорость охлаждения в перлитном интервале температур с подавлением процесса выделения карбидов по границам зерен аустенита. Производят механическую обработку наружной и внутренней поверхностей ствольной заготовки. Формируют нарезную часть канала ствола, изготовляют патронник. Осаждают на поверхности канала ствола гальванический хром определенной толщины по полям и нарезам с использованием источника постоянного тока с пульсациями силы тока и напряжения не более 1% от номинала. После гальванического хромирования ствол подвергают отпуску при заданной температуре для стабилизации хромового покрытия.
Пример реализации способа изготовления ствола крупнокалиберного пулемета калибра 14,5 мм из стали 30Х3М3ФА-Ш.
Ствольную заготовку из стали 30Х3М3ФА-Ш с селектом углерода по верхнему пределу, имеющей высокое положение точки AC1=815°C, подвергают термической обработке по режиму: закалка с 1025±5°С на воду с последующим отпуском на 690-700°С с охлаждением через воду на воздух. Ограничение верхнего предела углерода в стали не выше 0,3% масс. позволяет производить закалку ствольной заготовки на воду. Высокая скорость охлаждения в перлитном интервале подавляет процесс выделения карбидов по границам зерен аустенита, а значит, обеспечивается требуемое значение ударной вязкости ствольной заготовки. Высокая скорость охлаждения стали в мартенситном интервале температур с содержанием углерода до 0,3% масс. не вызывает образование закалочных трещин. Максимальная твердость ствольной заготовки после закалки не превышает 53HRC.
После представленной термической обработки ствольная заготовка приобретает следующий комплекс механических свойств: предел текучести σ02 не менее 80 кгс/мм2, предел прочности σв не менее 90 кгс/мм2, относительное удлинение δ5 не менее 10%, относительное сужение не менее 40%, ударная вязкость KCU не менее 9 кгс·м/см2, что удовлетворяет требованиям технических условий.
Затем ствольную заготовку подвергают механической обработке по наружной и внутренней поверхностям, формируют на радиально-ковочной машине SHR-17 нарезную часть канала ствола, изготовляют патронник, осаждают на поверхности канала ствола гальванический хром с использованием источника постоянного тока с пульсациями силы тока и напряжения не более 1% от номинала «Пульсар ПРО 1600/12». Для хромирования устанавливают анод внутри ствола по оси канала с помощью специальных приспособлений, которые крепятся на дульной и казенной частях ствола. Располагают полученную сборку в установке для скоростного хромирования. К стволу и аноду подключают токоподводы от источника тока. Производят прогрев ствола пропусканием по каналу водного электролита состава СrО3 160-200 г/л, H2SO4 3-5 г/л с температурой 75±2°С в течение 3-4 минут. Активируют поверхность канала ствола пропусканием обратного тока I=450-480А в течение 4-6 минут, затем производят хромирование канала ствола прямым током I=600-650А в течение 120-135 минут. Обеспечивают толщину хромового покрытия по полям в пределах 160-245 мкм, по нарезам в пределах 115-205 мкм. После хромирования прогревают ствол при 575±5°С с целью стабилизации хромового покрытия для повышения пластичности и улучшения его адгезии к стальной основе.
Температура стабилизации покрытия ниже температуры отпуска ствольной заготовки, значит, прочностные свойства стали не снижаются.
Таким образом, изготовление ствола пулемета калибра 14,5 мм предложенным способом стабильно обеспечивает его ресурс не ниже ресурса автоматики, тем самым представляется возможность производить комплектацию пулемета одним стволом.

Claims (1)

  1. Способ изготовления ствола крупнокалиберного пулемета, включающий получение заготовки ствола из легированной стали с содержанием углерода не более 0,3 мас.%, закалку заготовки со скоростью охлаждения, обеспечивающей подавление процесса выделения карбидов по границам зерен аустенита в перлитном интервале температур, механическую обработку заготовки по наружной и внутренней поверхностям, формирование нарезной части канала ствола и патронника, гальваническое хромирование канала ствола, стабилизирующий отпуск хромового покрытия, отличающийся тем, что гальваническое хромирование ствола по полям проводят толщиной 160-245 мкм, а по нарезам - толщиной 115-205 мкм, при этом стабилизирующий отпуск хромового покрытия осуществляют при температуре, обеспечивающей повышение пластичности без снижения прочностных свойств стали.
RU2013101280/02A 2013-01-10 2013-01-10 Способ изготовления ствола крупнокалиберного пулемета RU2530218C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013101280/02A RU2530218C2 (ru) 2013-01-10 2013-01-10 Способ изготовления ствола крупнокалиберного пулемета

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013101280/02A RU2530218C2 (ru) 2013-01-10 2013-01-10 Способ изготовления ствола крупнокалиберного пулемета

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013101280A RU2013101280A (ru) 2014-07-20
RU2530218C2 true RU2530218C2 (ru) 2014-10-10

Family

ID=51215216

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013101280/02A RU2530218C2 (ru) 2013-01-10 2013-01-10 Способ изготовления ствола крупнокалиберного пулемета

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2530218C2 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10864567B2 (en) 2018-04-17 2020-12-15 Government Of The United States As Represented By The Secretary Of The Army Systems and methods for electroprocessing a gun barrel using a moving electrode

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
UA72837C2 (en) * 2003-09-22 2005-04-15 State M K Yanhel Design Office Gun barrel and method to make it
RU2269736C2 (ru) * 2004-02-09 2006-02-10 Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт транспортного машиностроения" Способ повышения точности стрельбы танковой пушки и танковая пушка
RU2270260C1 (ru) * 2004-05-31 2006-02-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ижевский государственный технический университет" Способ термомеханической обработки изделий
RU2458157C1 (ru) * 2011-02-21 2012-08-10 Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева" Способ изготовления ствола автоматического стрелкового оружия

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
UA72837C2 (en) * 2003-09-22 2005-04-15 State M K Yanhel Design Office Gun barrel and method to make it
RU2269736C2 (ru) * 2004-02-09 2006-02-10 Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт транспортного машиностроения" Способ повышения точности стрельбы танковой пушки и танковая пушка
RU2270260C1 (ru) * 2004-05-31 2006-02-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ижевский государственный технический университет" Способ термомеханической обработки изделий
RU2458157C1 (ru) * 2011-02-21 2012-08-10 Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева" Способ изготовления ствола автоматического стрелкового оружия

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10864567B2 (en) 2018-04-17 2020-12-15 Government Of The United States As Represented By The Secretary Of The Army Systems and methods for electroprocessing a gun barrel using a moving electrode
US10870140B2 (en) 2018-04-17 2020-12-22 Government Of The United States, As Represented By The Secretary Of The Army Systems and methods for electroprocessing a gun barrel using a moving electrode

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013101280A (ru) 2014-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20200009632A1 (en) Flowforming Gun Barrels and Similar Tubular Devices
US2850828A (en) Aluminum alloy gun barrel with a lubricating film
JP5778387B2 (ja) 高負荷武器、砲身用ブランク、並びにこれらを装備した武器のための鍛造鋼の製造方法
US20240042512A1 (en) Boron steel high-pressure cartridge case
US2990342A (en) Method of making a gun barrel
RU2557892C2 (ru) Способ изготовления ствола оружия
UA58628C2 (ru) Заготовка для ствола огнестрельного оружия, способ ее изготовления и ствол огнестрельного оружия
RU2530218C2 (ru) Способ изготовления ствола крупнокалиберного пулемета
RU2458157C1 (ru) Способ изготовления ствола автоматического стрелкового оружия
US2799959A (en) Nitrided gun barrel with chromium deposit
KR102335673B1 (ko) 다이캐스트용 슬리브 및 그의 제조 방법
RU2338990C1 (ru) Способ получения покрытия канала ствола огнестрельного оружия
KR102088483B1 (ko) 질화처리와 크롬 도금을 병행하여 내식성과 내마모성을 향상시킨 Cr-Mo-V 합금강 기반의 총열
RU2479672C1 (ru) Способ формирования покрытия внутренней поверхности ствола огнестрельного оружия
RU2446904C1 (ru) Способ изготовления ствола стрелкового оружия
US3049998A (en) Ammunition
AU2019343444B2 (en) Method for producing a highly heat-resistant weapon barrel provided with a twist profile
US20100282369A1 (en) Noveske rifleworks extreme duty machine gun barrel
EP4109037A1 (en) Steel compositions, methods of manufacture and uses in producing rimfire cartridges
EP3854889A1 (en) Method for controlled coolling of forged parts made of microalloyed steel
Yıldız et al. Electrodeposition of hard chromium on the interior surface of infantry rifle barrels: an experimental investigation
KR102168644B1 (ko) 내마모성 향상을 위한 Cr-Mo-V 합금강 기반의 총열 표면처리방법
DEMİR et al. Materials and Manufacture Processes of Assault Rifle Barrels
RU2499968C1 (ru) Способ упрочнения стволов огнестрельного оружия
Chen et al. Experimental Study for" Quasi-uniform Wearability" Treatment of Cylinder Liner Inner Surface

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200111