[發明專利]一種炮鋼材料成型擠壓工藝

在審

• 申請號: 202010478850.8
• 申請日: 2020-05-29
• 公開（公告）號: CN111455283A
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 雷艷;任磊;雷君紅;喬斌
• 申請（專利權）人: 西安昆侖工業（集團）有限責任公司
• 主分類號: C22C38/14
• 分類號: C22C38/14;C22C38/08;C22C38/06;C22C38/02;C22C33/06;C21C7/076;C21C7/00;C21C7/072;C21D1/70;C21D1/18;C21D1/34;C21D1/773
• 代理公司: 北京權智天下知識產權代理事務所(普通合伙) 11638
• 代理人: 徐小淇

本發明公開了一種炮鋼材料成型擠壓工藝，包括以下步驟；步驟一、原料準備；步驟二、將DI水溶液加熱至40?50度，將原料浸入1?3min將污漬和金屬屑去除后，利用清水沖洗兩次，然后烘干；步驟三、對鋼、鈦合金和鋁合金預熱至200?230度，保溫0.5?1h；步驟四、熔煉處理：步驟五、將中頻感應爐內的溫度降低至350?400度后利用擠壓設備進行擠壓成型；步驟六、對成型后的炮鋼材料進行等離子淬火處理，并在表面涂覆一層耐高溫防氧化涂料后放入真空氛圍爐中抽真空至0.1?0.2MPa，然后升溫至200?340度持續保溫1?1.5h。本發明制備的成型炮鋼的高溫組織穩定性好，良好的蠕變抗力、抗氧化和抗腐蝕性能，在提高塑性的同時，保證強度，其綜合性能強。

技術領域

本發明涉及炮鋼材料技術領域，具體為一種炮鋼材料成型擠壓工藝。

背景技術

炮鋼是兵器材料中的重要材料，評定火炮性能的通常標準是炮口的能量、射擊精度和使用壽命，但隨著近年來火炮性能的不斷提高，上述的三項指標已經不能滿足火炮設計和使用上的要求，尤其是對小口徑速射武器用炮鋼更為明顯，小口徑速射武器用炮鋼要求材料強度極限；

火炮身管由較高強度與韌性的炮鋼制造而成，現代坦克炮、榴彈炮等大口徑火炮的不斷發展，對炮鋼材料的研究和制備提出更高的挑戰。炮鋼材料及加工制造技術的發展，鑒于此，如何實現大幅提高火炮威力、減輕火炮質量、延長火炮使用壽命、降低生產成本是目前急需解決的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種炮鋼材料成型擠壓工藝，可以達到提高火炮威力、減輕火炮質量、延長火炮的使用壽命和降低生產成本的效果。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種炮鋼材料成型擠壓工藝，包括以下步驟；

步驟一、原料準備；包括以下原料：鋼、鈦合金、鋁合金、硅、鐵和鎳；

步驟二、將DI水溶液加熱至40-50度，將原料浸入1-3min將污漬和金屬屑去除后，利用清水沖洗兩次，然后烘干；

步驟三、對鋼、鈦合金和鋁合金預熱至200-230度，保溫0.5-1h；

步驟四、熔煉處理：

S1、將預熱后的鋼、鈦合金和鋁合金合金加入中頻感應爐內加入至1000-1100度直至全部熔化后進行保溫0.5-1h，并持續攪拌；

S2、熔化后每間隔20-30min依次加入硅、鐵和鎳直至全部熔化并攪拌0.5-1h，降溫至680-700度，靜置6-10min得到炮鋼溶液；

S3、向炮鋼溶液內加入精煉劑進行精煉處理，并向熔煉爐內充入惰性氣體進行除氣3-5分鐘，再將熔煉爐內抽真空至0.03-0.05MPa，向中頻感應爐內加入合金變質劑，溫度加熱至820-850度，保溫8-12min；

步驟五、將中頻感應爐內的溫度降低至350-400度后利用擠壓設備進行擠壓成型；

步驟六、對成型后的炮鋼材料進行等離子淬火處理，并在表面涂覆一層耐高溫防氧化涂料后放入真空氛圍爐中抽真空至0.1-0.2MPa，然后升溫至200-340度持續保溫1-1.5h，然后出爐空冷至室溫直至冷卻。

優選的，步驟一種，所述原料的重量份各為：鋼80-100份、鈦合金30-40份、鋁合金20-30份、硅15-20份、鐵10-16份和鎳8-13份。

優選的，步驟一種，所述鋁合金為Al-Cu合金和Al-Mn合金的任一種或兩種。

優選的，步驟二中，所述DI水溶液的濃度為3-4％。

優選的，步驟四中，精煉的過程中可以加入C、Mo和Co一種或兩種微量元素，進行細化晶粒。

優選的，步驟四中，所述精煉劑占炮鋼溶液質量的0.2-0.4％。