湖南工業(yè)大學(xué)材料與制造學(xué)院教授范才河率領(lǐng)科研團隊,積極開展科研攻關(guān),成功研發(fā)出彈殼鋁及鋁彈殼系列產(chǎn)品,其中12.7mm口徑鋁合金彈殼已通過某軍方機構(gòu)實彈測試驗收。
眾所周知,我國鋁資源豐富,鋁產(chǎn)量及產(chǎn)能位居全球,2020年鋁材產(chǎn)量近6000萬噸,但90%以上用于生產(chǎn)低端的民用鋁產(chǎn)品。開發(fā)出高強、高韌、耐爆炸沖擊的特種鋁合金材料取代武器裝備領(lǐng)域廣泛使用的鋼質(zhì)、銅質(zhì)、鈦質(zhì)材料,以減輕重量、節(jié)省能耗和提高裝備的機動性能,已成為全科技界的共識。
據(jù)了解,這次研發(fā)出的鋁合金彈殼,能承受膛壓達(dá)400MPa、耐瞬時高溫3000℃以上,彈殼內(nèi)壁沒有發(fā)生燒蝕現(xiàn)象,整個鋁彈殼沒有變形、開裂,通過了高低溫等多種環(huán)境下實彈射擊測試,與現(xiàn)有銅質(zhì)彈殼相比較,重量減輕65%以上,單個彈殼的材料成本下降90%以上。采用鋁合金彈殼替代現(xiàn)有的銅質(zhì)或鋼質(zhì)彈殼,可使成品彈的重量減輕20%以上,從而使單兵攜彈性提高20%以上,一旦裝備部隊,單兵機動性能和作戰(zhàn)能力將得到提升,對打贏現(xiàn)代化戰(zhàn)爭具有重大的戰(zhàn)略價值。
范才河介紹,研發(fā)初期科研團隊自籌經(jīng)費1000余萬元,在湖南工業(yè)大學(xué)建成了一條從熔煉、制備、成型到加工,全套特種鋁合金材料成套研發(fā)設(shè)備,實驗室占地1000多平方米,擁有噴射成形設(shè)備2套、擠壓生產(chǎn)設(shè)備1套、壓力成型設(shè)備5臺套以及熱處理等設(shè)備若干套,形成了集“新型鋁合金微成分設(shè)計和制備、快速冷沖成型和表面陶瓷化處理技術(shù)”于一體的具有國內(nèi)水平的科研平臺。
同時團隊利用基于自主知識產(chǎn)權(quán)的噴射成形快速凝固3D打印技術(shù),突破了傳統(tǒng)高強鋁合金成分組成,采用多元微合金化強韌化方法,發(fā)明了一種高強韌耐爆炸沖擊鋁合金新材料,新材料具有組織均勻、晶粒細(xì)小、析出相彌散分布、高強韌和耐爆炸沖擊等特點,突破了我國自主制備輕量化、大尺寸、高強韌耐爆炸沖擊鋁合金特種材料的“卡脖子”技術(shù)瓶頸。
基于以上設(shè)備和技術(shù),團隊成功開發(fā)出鋁合金彈殼,“目前,采用該材料的彈殼正在進行常規(guī)低溫、高溫等測試,并在向產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)方向努力推進。未來,湖南工大研究團隊將進一步開發(fā)出高強韌耐爆炸沖擊鋁合金材料炮彈殼、槍管等多樣化產(chǎn)品,并爭取在民用化領(lǐng)域取得突破?!狈恫藕诱f。
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