675装甲钢遮弹层抗缩比巡航导弹侵彻研究

为研究675装甲钢遮弹层的防护能力和抗巡航导弹侵彻性能,分析侵彻过程中弹靶作用机理以及装甲钢力学行为,设计了缩比巡航导弹侵彻675装甲钢的实验及相应的数值模拟。结果表明:675装甲钢硬度很高,侵彻基本保持在开坑阶段,弹坑面积小,靶板整体变形并不显著;侵彻过程中弹丸由弹头与弹身交接处断裂,因弹头侵蚀和弹丸断裂损失的能量较大,致使靶板变形小,靶板变形主要发生在弹丸断裂前;随着侵彻速度由350 m/s增至600 m/s,靶板弹坑深度和背突高度随速度线性增加;弹坑直径由1.1倍弹丸外径增至1.5倍弹丸外径,弹丸因质量侵蚀损失的能量由总能量的42.4%增加至68.6%;弹丸加速度在靶板磨损弹头部一半,弹头与弹身交接处发生塑性变形时达到最大。

603、675装甲钢动态性能测试及本构关系建立(英文)

利用一维Hopkinson压杆实验设备,对603、675两种装甲钢的动态压缩力学性能进行了较为系统的测试,在此基础上建立了2种装甲钢的Bodner-Partom本构方程,经程序计算与实际试验结果对比,表明本构方程能够较好地反映材料在动载荷条件下的力学行为.

冷却速度对675装甲钢显微组织的影响

利用差分膨胀仪、金相及透射电镜研究了675装甲钢过冷奥氏体在不同冷却速度下的相变过程及产物。结果表明,冷却速度在3℃/min～2000℃/min范围内,随冷速的增大,675装甲钢中发生的组织转变变化很大,相变产物依次出现粒状贝氏体(粒B)、上贝氏体(上B)、下贝氏体(下B)以及片状和板条混合马氏体(M)。此外,675装甲钢具有相当好的淬透性,临界淬火速度为25℃/min,Ms点为320℃。

675装甲钢的静动态力学行为与J-C模型参数拟合确定

为研究675高强装甲钢在受到弹丸冲击后的动态响应问题,需要确定一套适用于侵彻仿真计算的675装甲钢的材料模型.通过开展675装甲钢的动静态力学性能试验和材料断裂实验,并且根据实验结果对675装甲钢材料的Johnson-Cook本构模型和失效模型参数进行了拟合.同时,根据弹道试验建立了仿真侵彻模型,将数值计算结果与试验结果进行了对比。结果表明:通过材料性能实验得到的675装甲钢的Johnson-Cook本构和失效模型应用于弹靶侵彻的数值仿真时,得到的仿真结果与弹道试验结果的平均误差为6.5%,最大误差不超过10%,拟合得到的Johnson-Cook本构模型和失效模型参数的可靠性较高,对675装甲钢在冲击载荷下的仿真计算具有重要意义.

奥氏体未再结晶区小变形对675装甲钢相变的影响

根据过冷奥氏体连续冷却转变曲线,结合显微组织分析和显微硬度测试,研究了未再结晶区小变形对675装甲钢在冷却速度0.1~30℃/s下相变和组织的影响。结果表明,经850℃未再结晶区变形25%之后,促进了贝氏体相变和马氏体相变,使相变起始温度得到一定提高,贝氏体相变开始温度提高了约20℃,马氏体相变开始温度提高了约10℃,相变终了温度无明显变化。经850℃未再结晶区变形25%之后,慢冷(0.1~0.4℃/s)条件下得到了粒状贝氏体,在其上的岛状物更加细小、分布更均匀,板条或针状贝氏体铁素体尺寸变小;快冷条件(0.4~30℃/s)下得到的板条马氏体相对于针状马氏体比例增多;与未变形相比,相同冷却速度下得到的675装甲钢的显微硬度得到一定程度的提高。