槍炮身管損傷行為與機理

目錄
序
前言
第1章 緒論 1
1.1 槍炮簡述 1
1.1.1 槍炮種類與特點 1
1.1.2 槍炮發(fā)展 2
1.2 身管使用工況與身管材料 5
1.2.1 身管使用工況 5
1.2.2 身管材料 10
1.3 身管損傷形式與壽終標準及身管燒蝕研究現(xiàn)狀 18
1.3.1 身管損傷形式與壽終標準 18
1.3.2 身管燒蝕研究現(xiàn)狀 19
1.4 存在問題及本書目標 24
1.4.1 身管材料的主要問題 24
1.4.2 本書目標 25
參考文獻 25
第2章 身管基體及內(nèi)膛表面燒蝕行為 30
2.1 引言 30
2.2 身管基體燒蝕行為與機理 30
2.2.1 身管基體內(nèi)壁表層形貌觀察 31
2.2.2 身管基體內(nèi)壁截面形貌 35
2.2.3 分析討論 39
2.3 不同種類材料的燒蝕行為 41
2.3.1 試驗方法 41
2.3.2 試驗結(jié)果 42
2.3.3 分析討論 47
2.4 不同表面處理下身管燒蝕行為 49
2.4.1 試驗方法 49
2.4.2 試驗結(jié)果 49
2.4.3 分析討論 52
2.5 本章結(jié)論 53
參考文獻 54
第3章 槍炮身管鋼的磨損行為 56
3.1 引言 56
3.2 磨損定義與分類 56
3.2.1 黏著磨損 57
3.2.2 磨粒磨損 57
3.2.3 疲勞磨損 58
3.2.4 腐蝕磨損 58
3.3 身管內(nèi)膛磨損行為 59
3.3.1 身管內(nèi)膛燒蝕磨損 59
3.3.2 身管內(nèi)膛與彈丸的摩擦磨損 60
3.3.3 身管內(nèi)膛磨損系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀 62
3.4 金屬材料的高溫磨損 64
3.4.1 高溫磨損理論 64
3.4.2 高溫磨損性能的影響因素 65
3.4.3 提高鋼鐵材料高溫磨損性能的方法 68
3.4.4 摩擦運動方式 70
3.5 身管鋼耐磨性能研究 71
3.5.1 試驗過程 71
3.5.2 身管鋼摩擦磨損性能 72
3.5.3 身管鋼摩擦磨損形貌 74
3.5.4 身管鋼摩擦磨損機制 78
3.5.5 高溫摩擦試驗機 81
3.6 身管內(nèi)膛表面處理后的耐磨性能 82
3.6.1 不同材料電鍍鉻的耐磨性能 83
3.6.2 滲氮處理提高身管內(nèi)膛耐磨性 85
3.7 本章結(jié)論 88
參考文獻 89
第4章 槍炮身管鋼的高溫性能 93
4.1 引言 93
4.2 身管鋼工況及面臨的挑戰(zhàn) 93
4.2.1 服役工況對身管鋼高溫強度的要求 93
4.2.2 身管的高溫及超溫工況 96
4.3 身管鋼強度的理論計算 99
4.3.1 射擊時身管受力分析 99
4.3.2 材料的強度理論 100
4.3.3 基于第四強度理論對身管鋼強度數(shù)值計算 104
4.4 身管鋼高溫強度研究進展 108
4.4.1 金屬材料高溫強度的基本概念 108
4.4.2 金屬材料的高溫強化機制 110
4.4.3 身管鋼的高溫強度 113
4.4.4 高溫強化的主要機理 114
4.5 身管鋼高溫硬度研究進展 124
4.5.1 高溫硬度的基本概念 124
4.5.2 高溫硬度的變化規(guī)律 125
4.6 本章結(jié)論 127
參考文獻 128
第5章 身管鋼燃燒侵蝕行為 130
5.1 引言 130
5.2 金屬材料的燃燒及侵蝕現(xiàn)象和行為 131
5.2.1 金屬材料極端工況下的燃燒現(xiàn)象 131
5.2.2 燃燒發(fā)生的條件 133
5.2.3 金屬材料的氧侵蝕 134
5.2.4 金屬材料燃燒、氧化與熔化的區(qū)別 139
5.3 金屬材料燃燒行為研究方法與標準 141
5.3.1 國外金屬材料燃燒試驗方法及評價標準 141
5.3.2 國內(nèi)金屬材料燃燒設備及試驗方法 146
5.4 身管鋼燃燒行為研究及分析 148
5.4.1 試驗研究方法、過程及原理 149
5.4.2 身管鋼的燃燒行為與動態(tài)觀察 149
5.4.3 宏觀燃燒行為 151
5.4.4 微觀燃燒行為 151
5.5 金屬材料燃燒模型的構建與計算分析 154
5.5.1 基于semi-batch反應堆的合金/金屬材料燃燒模型 157
5.5.2 基于Evans氧化理論金屬燃燒模型的假設與建立 159
5.5.3 金屬燃燒截面模型的假設與模擬 160
5.5.4 模型分析與計算方法實例 163
5.6 身管鋼富氧工況下的氧化侵蝕 163
5.6.1 高溫常壓槍炮身管鋼氧化規(guī)律 164
5.6.2 高溫富氧槍炮身管鋼氧化規(guī)律 166
5.7 本章結(jié)論 171
參考文獻 172
第6章 槍炮身管鋼的疲勞特征 175
6.1 引言 175
6.2 身管鋼斷裂韌性和裂紋擴展速率 180
6.2.1 金屬材料斷裂韌性 180
6.2.2 疲勞裂紋擴展的一般規(guī)律 183
6.2.3 影響疲勞裂紋擴展速率的各種因素 184
6.2.4 疲勞裂紋擴展的驅(qū)動力和阻力 185
6.3 材料斷裂韌性和裂紋擴展速率 188
6.3.1 材料斷裂韌性 188
6.3.2 裂紋擴展速率 189
6.4 身管材料斷裂韌性和裂紋擴展速率 189
6.4.1 兩類材料疲勞性能曲線 189
6.4.2 采用Paris公式進行疲勞計算 192
6.4.3 da/dN-ΔK曲線的測定 195
6.4.4 裂紋擴展性能的分析與討論 197
6.5 身管鋼的高溫低周疲勞 198
6.5.1 高溫低周疲勞測試 198
6.5.2 身管材料高溫低周疲勞 199
6.6 身管鋼的熱疲勞 202
6.6.1 熱疲勞的測試方法 206
6.6.2 身管鋼的熱疲勞性能 206
6.6.3 熱疲勞機制計算與探討 208
6.7 本章結(jié)論 210
參考文獻 210
第7章 身管鋼應力集中與疲勞壽命 214
7.1 引言 214
7.2 應力集中與疲勞壽命 215
7.2.1 研究現(xiàn)狀及發(fā)展 215
7.2.2 影響疲勞性能的因素 216
7.3 疲勞壽命模擬試驗與研究方法 218
7.3.1 試驗用材料 218
7.3.2 試驗裝置及疲勞試樣 218
7.4 室溫疲勞性能分析 219
7.4.1 30HRC材料的室溫疲勞測試與分析 219
7.4.2 35HRC材料的室溫疲勞測試與分析 223
7.4.3 40HRC材料的室溫疲勞測試與分析 227
7.5 三種材料某工況下疲勞壽命對比分析 231
7.6 身管鋼的疲勞裂紋擴展與壽命估算 232
7.6.1 斷裂力學方法估算裂紋擴展 232
7.6.2 疲勞裂紋擴展壽命估算的方法 233
7.6.3 疲勞裂紋擴展壽命計算與預測 235
7.7 本章結(jié)論 237
參考文獻 238
第8章 研究進展總結(jié)及實彈驗證 240
8.1 研究總結(jié) 240
8.1.1 燒蝕壽命 240
8.1.2 疲勞壽命 241
8.1.3 身管新材料特征 242
8.2 實彈驗證 244
8.3 本書結(jié)論 246
參考文獻 247