兵工学报 ›› 2024, Vol. 45 ›› Issue (2): 651-661.doi: 10.12382/bgxb.2022.0695
徐京1, 胡春东1,*(), 陆恒昌1, 邓亚辉1, 薛钧2, 韦习成1, 董瀚1
收稿日期:
2022-08-03
上线日期:
2024-02-29
通讯作者:
XU Jing1, HU Chundong1,*(), LU Hengchang1, DENG Yahui1, XUE Jun2, WEI Xicheng1, DONG Han1
Received:
2022-08-03
Online:
2024-02-29
摘要:
传统枪管内膛表面采用的六价铬镀层,高温耐磨性好,但对环境污染严重。为开发环保镀层,采用超景深三维显微镜、扫描电子显微镜表征了室温和高温(400℃)摩擦磨损试样,对比分析了六价铬、三价铬、钴-镍和镍-钨四种电镀层的磨损特征。研究结果表明:在500℃定性回火后,三价铬、镍-钨、六价铬和钴-镍镀层硬度依次递减,与六价铬层相比,三价铬层脆性大,镍-钨和钴-镍镀层韧性高;室温下与H62黄铜对摩后,六价铬和三价铬镀层摩擦程度较轻,钴-镍和镍-钨镀层呈现明显粘着特征,二者摩擦系数高于两种铬层;400℃下与08Al钢对摩后,六价铬呈粘着磨损特征,摩擦程度较大;三价铬层摩擦系数相对较高;镍-钨镀层呈磨粒磨损特征,摩擦系数与六价铬接近,摩擦程度相对较轻。
中图分类号:
徐京, 胡春东, 陆恒昌, 邓亚辉, 薛钧, 韦习成, 董瀚. 枪管用环保镀层摩擦行为研究[J]. 兵工学报, 2024, 45(2): 651-661.
XU Jing, HU Chundong, LU Hengchang, DENG Yahui, XUE Jun, WEI Xicheng, DONG Han. Research on Friction Behavior of Environmentally Friendly Plating for Gun Barrels[J]. Acta Armamentarii, 2024, 45(2): 651-661.
镀层 | 摩擦系数 |
---|---|
六价铬 | 0.44 |
三价铬 | 0.58 |
钴-镍 | 0.71 |
镍-钨 | 0.76 |
表1 稳定磨损阶段室温摩擦系数平均值
Table 1 Average value of friction coefficient at room temperature during stable wear stage
镀层 | 摩擦系数 |
---|---|
六价铬 | 0.44 |
三价铬 | 0.58 |
钴-镍 | 0.71 |
镍-钨 | 0.76 |
镀层 | 摩擦系数 |
---|---|
六价铬 | 0.57 |
三价铬 | 0.89 |
镍-钨 | 0.56 |
表2 稳定磨损阶段高温摩擦系数平均值
Table 2 Average value of friction coefficient at high temperature during stable wear stage
镀层 | 摩擦系数 |
---|---|
六价铬 | 0.57 |
三价铬 | 0.89 |
镍-钨 | 0.56 |
镀层 | 质量变化/g |
---|---|
六价铬 | -0.0065 |
三价铬 | -0.0009 |
镍-钨 | 0.0008 |
表3 08Al钢销试样磨损前后质量变化
Table 3 Mass variation of 08Al steel pin samples before and after wear
镀层 | 质量变化/g |
---|---|
六价铬 | -0.0065 |
三价铬 | -0.0009 |
镍-钨 | 0.0008 |
[1] |
胡春东, 董瀚, 赵洪山, 等. 自润滑弹头壳用钢摩擦行为研究[J]. 兵工学报, 2018, 39(12):2450-2458.
doi: 10.3969/j.issn.1000-1093.2018.12.019 |
|
|
[2] |
胡春东, 董瀚, 赵洪山, 等. 某机枪枪管内膛损伤特征[J]. 兵工学报, 2019, 40(3):480-487.
doi: 10.3969/j.issn.1000-1093.2019.03.005 |
doi: 10.3969/j.issn.1000-1093.2019.03.005 |
|
[3] |
胡春东, 何星, 陆恒昌, 等. 枪管基体组织对枪管寿命的影响[J]. 兵工学报, 2019, 40(4):728-736.
doi: 10.3969/j.issn.1000-1093.2019.04.007 |
doi: 10.3969/j.issn.1000-1093.2019.04.007 |
|
[4] |
薛钧, 王光华, 乔自平, 等. 12.7mm机枪枪管损伤演变规律及其与椭圆弹孔关系[J]. 兵工学报, 2021, 42(2):281-288.
|
doi: 10.3969/j.issn.1000-1093.2021.02.006 |
|
[5] |
何星, 胡春东, 王子萌, 等. 30Cr2MoV枪管钢碳化物溶解与析出规律[J]. 兵工学报, 2021, 42(1):167-174.
doi: 10.3969/j.issn.1000-1093.2021.01.019 |
doi: 10.3969/j.issn.1000-1093.2021.01.019 |
|
[6] |
doi: 10.3390/met11020348 URL |
[7] |
|
[8] |
|
[9] |
|
[10] |
doi: 10.1016/S0043-1648(01)00738-4 URL |
[11] |
doi: 10.1016/j.wear.2004.09.031 URL |
[12] |
doi: 10.1016/j.wear.2004.09.030 URL |
[13] |
张庆, 谭俊, 赵海朝, 等. 电压对电刷镀三价铬镀层性能的影响[J]. 电镀与涂饰, 2020, 39(1):12-15.
|
|
|
[14] |
doi: 10.1016/j.jallcom.2018.07.170 URL |
[15] |
doi: 10.1016/S0257-8972(00)00967-1 URL |
[16] |
doi: 10.1016/j.ijrmhm.2015.07.007 URL |
[17] |
doi: 10.1115/1.2172963 URL |
[18] |
doi: 10.1088/2053-1591/ab7c86 |
[19] |
|
|
|
[20] |
doi: 10.1016/S0043-1648(00)00311-2 URL |
[21] |
|
[22] |
doi: 10.1016/j.wear.2006.12.005 URL |
[23] |
doi: 10.1115/1.2175022 URL |
[24] |
doi: 10.1016/0043-1648(83)90252-1 URL |
[25] |
doi: 10.1016/S0043-1648(00)00460-9 URL |
[26] |
doi: 10.1016/0043-1648(84)90013-9 URL |
[27] |
doi: 10.1016/0043-1648(85)90005-5 URL |
[28] |
孙家枢. 金属的磨损[M]. 北京: 冶金工业出版社, 1992.
|
|
|
[29] |
石德珂, 金志浩. 材料力学性能[M]. 西安: 西安交通大学出版社, 1998.
|
|
|
[30] |
熊党生, 李建亮. 高温摩擦磨损与润滑[M]. 西安: 西北工业大学出版社, 2013.
|
|
[1] | 李凯, 周诗超, 温鹏, 孙建港, 龚卿青, 李沅, 韩焱. 基于磁散射的线膛炮内表面磨损检测技术[J]. 兵工学报, 2023, 44(3): 748-756. |
[2] | 窦彩虹, 靳鹏飞, 陈俊宇, 汪从珍, 李建军, 张程, 张诚, 黄进峰. 大口径机枪枪管内膛烧蚀行为与微观机理[J]. 兵工学报, 2022, 43(9): 2231-2240. |
[3] | 秦国华, 高杰, 叶海潮, 姜国杰, 黄帅, 赖晓春. 基于融合评价指标和神经网络的刀具磨损预测[J]. 兵工学报, 2021, 42(9): 2013-2023. |
[4] | 李恒, 叶祖坤, 查文彬, 王禹林. 基于多传感器信息决策级融合的刀具磨损在线监测[J]. 兵工学报, 2021, 42(9): 2024-2031. |
[5] | 沈浩, 蔡杰, 吕鹏, 张从林, 李玉新, 关庆丰. 激光工艺参数对NiCoCrAlYSi熔覆层微观组织及性能的影响[J]. 兵工学报, 2021, 42(7): 1524-1534. |
[6] | 郭圣刚, 王建平, 赵忠诚, 程晶晶, 田新伟. 金属掺杂对高强化柴油机活塞销类金刚石薄膜涂层摩擦学性能的影响[J]. 兵工学报, 2021, 42(4): 715-722. |
[7] | 顾祖成, 王光华, 卢海涛, 闫文敏. 小口径步枪枪管在连续单发射击下热效应特性[J]. 兵工学报, 2021, 42(4): 734-742. |
[8] | 薛钧, 王光华, 乔自平, 李峻松, 郑秋, 胡春东. 12.7mm机枪枪管损伤演变规律及其与椭圆弹孔关系[J]. 兵工学报, 2021, 42(2): 281-288. |
[9] | 何星, 胡春东, 王子萌, 陈越伟, 韦习成, 李峻松, 董瀚. 30Cr2MoV枪管钢碳化物溶解与析出规律[J]. 兵工学报, 2021, 42(1): 167-174. |
[10] | 黄伟, 杨黎明, 史戈宁, 张延松, 田开文, 刘凯. 电磁发射条件下CuCrZr合金材料轨道损伤行为研究[J]. 兵工学报, 2020, 41(5): 858-864. |
[11] | 沈超, 周克栋, 赫雷, 陆野, 李峻松. 内膛损伤枪管膛口扰动参数研究[J]. 兵工学报, 2020, 41(3): 442-450. |
[12] | 金文奇, 宁金贵, 王剑, 邓波. 基于全膛烧蚀磨损特征的火炮内弹道仿真研究[J]. 兵工学报, 2019, 40(5): 968-977. |
[13] | 沈超, 周克栋, 陆野, 乔自平. 内膛损伤枪管对内弹道性能和弹头出膛状态的影响研究[J]. 兵工学报, 2019, 40(4): 718-727. |
[14] | 胡春东, 何星, 陆恒昌, 董瀚, 李峻松. 枪管基体组织对枪管寿命的影响[J]. 兵工学报, 2019, 40(4): 728-736. |
[15] | 胡春东, 董瀚, 赵洪山, 乔自平, 李峻松. 某机枪枪管內膛损伤特征[J]. 兵工学报, 2019, 40(3): 480-487. |
阅读次数 | ||||||
全文 |
|
|||||
摘要 |
|
|||||