[go: up one dir, main page]

RU2151369C1 - Armor-piercing bullet and method of manufacture of armor-piercing slugs - Google Patents

Armor-piercing bullet and method of manufacture of armor-piercing slugs Download PDF

Info

Publication number
RU2151369C1
RU2151369C1 RU99106863A RU99106863A RU2151369C1 RU 2151369 C1 RU2151369 C1 RU 2151369C1 RU 99106863 A RU99106863 A RU 99106863A RU 99106863 A RU99106863 A RU 99106863A RU 2151369 C1 RU2151369 C1 RU 2151369C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
core
armor
piercing
slug
steel
Prior art date
Application number
RU99106863A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.К. Зеленко
В.М. Власов
В.М. Королев
Н.П. Соломин
В.С. Токмаков
Original Assignee
Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" filed Critical Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения"
Priority to RU99106863A priority Critical patent/RU2151369C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2151369C1 publication Critical patent/RU2151369C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Abstract

FIELD: small arms ammunition. SUBSTANCE: armor-piercing bullet has an envelope secured in which are a jacket and a steel armor-piercing slug installed with projection of the tapered nose behind the open envelope end and overlapping the slug nose. The slug core has a structure of troostite with a hardness of 350 to 380 HB, and the external layer of the slug lateral and tail sections to depth h=(0.1-0.3)dslug is made with a hardening to a hardness of 55 to 60 HRC. The method of manufacture of armor-piercing slugs consists in cutting-off of blank from a steel rod of easily deformable low-carbon steel, slug shaping by cold stamping simultaneously of the tapered nose, central and tail sections of the slug, after that hardening of the external layer of the armor-piercing slug is accomplished by casehardening in the medium of carburizer at a temperature of 900 to 1000 C to depth h= (0.1-0.3)dslug, and the final heat treatment of the slug is accomplished by hardening and tempering of the slug external layer to a hardness of 55 to 60 HRC, and of the slug core to the structure of tempering troostite with a hardness of 350 to 380 HB. EFFECT: enhanced armor-piercing effect of bullet, reduced ricochet of slugs, enhanced capacity of process. 5 cl, 3 dwg, 2 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к боеприпасам стрелкового оружия, преимущественно к пистолетным патронам и патронам для автоматического оружия и другого оружия с бронебойными пулями, предназначенным для стрельбы по бронированным целям, а также к производству бронебойных сердечников. The invention relates to ammunition for small arms, mainly to pistol cartridges and cartridges for automatic weapons and other weapons with armor-piercing bullets intended for firing at armored targets, as well as for the production of armor-piercing cores.

Известна бронебойная пуля, содержащая оболочку, в которой размещен стальной термоупрочненный бронебойный сердечник в рубашке из материала с низкой плотностью (патент РФ N 2018781, МПК6 F 42 B 30/02, 12/06; 30.08.94). Высокие бронепробивные свойства пули данной конструкции обеспечиваются, прежде всего, за счет повышения относительной массы сердечника, достигающей 70% от массы пули. Кроме того, пуля имеет удачную компоновку: оболочка сердечника установлена со стороны хвостовой части пули с выступлением головной части сердечника над торцом оболочки, что исключает затраты энергии сердечника при взаимодействии с броней на пробитие твердой оболочки. Однако выполнение сердечника пули из высокоуглеродистой стали с высокой твердостью при взаимодействии его с броней приводит к отколу хвостовой части, то есть к его разрушению и снижению тем самым бронебойных свойств пули. К тому же выполнение сердечника пули из высокоуглеродистой стали с высокой твердостью усложняет изготовление сердечника с носовым заострением. Изготовление же сердечника с носовым притуплением также существенно снижает его пробивные свойства. Known is an armor-piercing bullet containing a shell in which a steel heat-strengthened armor-piercing core is placed in a shirt of a material with low density (RF patent N 2018781, IPC6 F 42 B 30/02, 12/06; 08/30/94). High armor-piercing properties of a bullet of this design are provided, first of all, by increasing the relative mass of the core, reaching 70% of the mass of the bullet. In addition, the bullet has a good layout: the shell of the core is installed on the side of the tail of the bullet with the protrusion of the head of the core above the end of the shell, which eliminates the energy consumption of the core when interacting with the armor to break through the hard shell. However, the implementation of the core of the bullet of high-carbon steel with high hardness when it interacts with the armor leads to a breakaway of the tail, that is, to its destruction and thereby reduce the armor-piercing properties of the bullet. In addition, the implementation of the core of the bullet from high carbon steel with high hardness complicates the manufacture of the core with a nasal tip. The manufacture of a core with nasal blunting also significantly reduces its piercing properties.

Известна бронебойная пуля, выбранная в качестве прототипа, содержащая оболочку, в которой закреплены рубашка и бронебойный сердечник, установленный с выступанием заостренной головной части за открытый торец оболочки (патент РФ N 2077021, МПК6 F 42 B 30/02, 12/06; 10.04.97). Known is an armor-piercing bullet selected as a prototype, containing a shell, in which a shirt and armor-piercing core are fixed, installed with a pointed head part protruding beyond the open end of the shell (RF patent N 2077021, IPC6 F 42 B 30/02, 12/06; 10.04. 97).

Несмотря на то, что данная пуля имеет более высокие пробивные свойства, чем предыдущая, за счет заостренной выступающей за оболочку носовой части, однако в ней также возможно разрушение броневого сердечника при взаимодействии его с преградой. К тому же изготовление заостренного сердечника из высокопрочной стали существенно усложняет технологию его изготовления. Despite the fact that this bullet has higher penetration properties than the previous one, due to the pointed nose protruding beyond the shell, it is also possible to destroy the armor core when it interacts with an obstacle. In addition, the manufacture of a pointed core of high strength steel significantly complicates the technology of its manufacture.

Известен способ изготовления стальных бронебойных сердечников, включающий отрубку мерной заготовки, индукционный нагрев полуфабриката до температуры 750 - 780oC, полугорячую штамповку в разъемных штампах с окончательным формированием головной, центральной и хвостовой частей сердечника с выходом припуска металла в кольцевой облой, который удаляют после охлаждения полуфабриката сердечника на воздухе (патент РФ N 2094161, МПК6 B 21 K 3/00, 27.10.97).A known method of manufacturing steel armor-piercing cores, including chopping off measured billets, induction heating of the semi-finished product to a temperature of 750 - 780 o C, half-hot stamping in demountable dies with the final formation of the head, central and tail parts of the core with the release of metal allowance in the annular cavity, which is removed after cooling prefabricated core in air (RF patent N 2094161, IPC6 B 21 K 3/00, 10.27.97).

К недостаткам данного способа можно отнести то, что для изготовления бронебойного сердечника используется труднодеформируемая инструментальная сталь У10. Это приводит к значительному усложнению технологического процесса штамповки сердечника, а также снижению долговечности дорогостоящих штампов, работающих при повышенных температурах. Кроме того, выбор высокоуглеродистой стали для изготовления сердечника, склонной после упрочняющей термической обработки к трещинообразованию, будет значительно уменьшать бронепробиваемость пули вследствие сколов заостренной носовой части сердечника. The disadvantages of this method include the fact that for the manufacture of armor-piercing core is used difficult to deform tool steel U10. This leads to a significant complication of the core stamping process, as well as a decrease in the durability of expensive dies operating at elevated temperatures. In addition, the choice of high-carbon steel for the manufacture of the core, which is prone to crack formation after hardening heat treatment, will significantly reduce the bulletproof penetration due to chipping of the pointed nose of the core.

Известен способ изготовления стальных бронебойных сердечников, который выбран в качестве прототипа (патент РФ N 2110353, МПК6 B 21 K 3/00, F 42 B 12/04, 10.05.98). По данному способу бронебойный сердечник изготавливают в несколько переходов, включающих отрубку заготовки в размер, предварительное деформирование методом ротационного обжатия головной части на одном из ее концов, промежуточную химобработку и окончательное формообразование головной и хвостовой частей сердечника одновременной осадкой с выдавливанием головной части и прямым выдавливанием хвостовой части сердечника. A known method of manufacturing steel armor-piercing cores, which is selected as a prototype (RF patent N 2110353, IPC 6 B 21 K 3/00, F 42 B 12/04, 05/10/98). According to this method, an armor-piercing core is made in several transitions, including cutting the workpiece into size, preliminary deformation by rotational compression of the head part at one of its ends, intermediate chemical processing and final shaping of the head and tail parts of the core by simultaneous precipitation with extrusion of the head part and direct extrusion of the tail part core.

К недостаткам данного способа следует отнести то, что, как и в вышеописанном способе, в качестве исходной заготовки используется труднодеформируемая высокоуглеродистая сталь, существенно усложняющая технологию изготовления бронебойного сердечника. Кроме того, при функционировании бронебойного сердечника из высокоуглеродистых сталей с броней происходит его разрушение путем сколов носовой части, что снижает бронепробивные свойства пули. The disadvantages of this method include the fact that, as in the above method, as the initial billet, hard-to-deform high-carbon steel is used, which significantly complicates the manufacturing technology of armor-piercing core. In addition, during the functioning of an armor-piercing core of high-carbon steels with armor, it is destroyed by chipping the bow, which reduces the bulletproof properties of the bullet.

Задачей настоящего изобретения является повышение бронебойных свойств пуль и снижение рикошета сердечников, а также повышение производительности процесса и снижение трудоемкости изготовления бронебойных сердечников. The objective of the present invention is to increase the armor-piercing properties of bullets and reduce the rebound of the cores, as well as increasing the productivity of the process and reducing the complexity of manufacturing armor-piercing cores.

Поставленная задача решается тем, что в пуле, содержащей оболочку, в которой закреплены рубашка и стальной бронебойный сердечник, установленный с выступлением заостренной головной части за открытый торец оболочки, частично перекрывающей головную часть сердечника, сердцевина сердечника имеет структуру троостита твердостью 350 - 380 HB, а внешний слой сердечника на глубину h = (0,1 - 0,3)dсерд выполнен с упрочнением до твердости 55 - 60 HRC, где dсерд - диаметр сердечника пули (мм).The problem is solved in that in a pool containing a shell in which a shirt and steel armor-piercing core are fixed, the pointed head part protrudes beyond the open end of the shell partially overlapping the head part of the core, the core core has a troostite structure with a hardness of 350-380 HB, and the outer layer of the core to a depth of h = (0.1 - 0.3) d heart is made with hardening to a hardness of 55 - 60 HRC, where d heart is the diameter of the bullet core (mm).

Оптимальная глубина внешнего упрочненного слоя бронебойного сердечника, обеспечивающего максимальное пробитие при сохранении его целостности, определяется по математической зависимости:

Figure 00000002

где dсерд - диаметр сердечника пули (мм),
β - параметр взаимодействия сердечника с преградой, определяемый из выражения:
Figure 00000003

где m - масса сердечника (г),
V - скорость взаимодействия сердечника с преградой (м/с),
V* = 5000, скорость дислокационного деформирования сердцевины сердечника, равная скорости звука в сталях (м/с),
Δ - толщина пробиваемой сердечником преграды (мм),
σв - прочность материала преграды (кг/мм2).The optimal depth of the outer hardened layer of armor-piercing core, providing maximum penetration while maintaining its integrity, is determined by the mathematical dependence:
Figure 00000002

where d heart - the diameter of the core of the bullet (mm),
β is the parameter of the interaction of the core with the barrier, determined from the expression:
Figure 00000003

where m is the mass of the core (g),
V is the speed of interaction of the core with the barrier (m / s),
V * = 5000, the rate of dislocation deformation of the core of the core, equal to the speed of sound in steels (m / s),
Δ is the thickness of the barrier pierced by the core (mm),
σ in - the strength of the barrier material (kg / mm 2 ).

При этом носовая часть сердечника может быть выполнена с упрочнением на высоту до 0,42dсерд.In this case, the nose of the core can be hardened to a height of up to 0.42 d heart .

Причем в способе изготовления бронебойных сердечников, включающем отрубку заготовки в размер от стального прутка, формообразование сердечника холодной штамповкой и окончательную термическую обработку сердечника закалкой и отпуском, отрубку производят от стального прутка из легкодеформируемой малоуглеродистой стали. При этом формообразование заостренной головной, центральной и хвостовой частей сердечника производят одновременно, после чего осуществляют упрочнение внешнего слоя бронебойного сердечника путем химико-термической обработки в среде карбюризатора при температуре 900 - 1000oC на глубину h = (0,1 - 0,3)dсерд. Окончательную термическую обработку сердечника осуществляют закалкой и отпуском внешнего слоя сердечника на твердость 55 - 60 HRC и сердцевины сердечника на структуру троостита отпуска твердостью 350 - 380 HB.Moreover, in the method of manufacturing armor-piercing cores, including cutting a workpiece in size from a steel bar, forming the core by cold stamping and final heat treatment of the core by quenching and tempering, the cutting is made from a steel bar from easily deformable low-carbon steel. In this case, the formation of the pointed head, central and tail parts of the core is carried out simultaneously, after which the outer layer of the armor-piercing core is hardened by chemical-thermal treatment in a carburizer at a temperature of 900 - 1000 o C to a depth of h = (0.1 - 0.3) d heart . The final heat treatment of the core is carried out by quenching and tempering of the outer layer of the core to a hardness of 55-60 HRC and the core of the core to the structure of tempered troostite with a hardness of 350-380 HB.

Длительность операции химико-термической обработки t бронебойного сердечника в среде карбюризатора определяют по зависимости:

Figure 00000004

где h - глубина упрочненного внешнего слоя бронебойного сердечника, (мм);
D0 = 3,8•10-11, диффузионная константа процесса насыщения поверхностного слоя стального сердечника углеродом, (см2/с);
T - температура процесса химико-термической обработки стального сердечника, (oC), определяемая по зависимости: T = 870 + 370 • %C, где: %C - исходное содержание углерода в заготовке сердечника до химико-термической обработки;
H = 32000, энергия активации диффузии углерода в поверхностном слое стали при цементации,
Figure 00000005

R = 1,98, газовая постоянная,
Figure 00000006

На фиг. 1 показана конструкция пули в разрезе; на фиг. 2 - бронебойный сердечник, на фиг. 3 - схема взаимодействия пули с броней.The duration of the operation of chemical-thermal treatment t of the armor-piercing core in the environment of the carburetor is determined by the dependence:
Figure 00000004

where h is the depth of the hardened outer layer of the armor-piercing core, (mm);
D 0 = 3.8 • 10 -11 , diffusion constant of the process of saturation of the surface layer of the steel core with carbon, (cm 2 / s);
T is the temperature of the process of chemical-thermal treatment of the steel core, ( o C), determined by the dependence: T = 870 + 370 •% C, where:% C is the initial carbon content in the core preform before chemical-thermal treatment;
H = 32000, the activation energy of carbon diffusion in the surface layer of steel during cementation,
Figure 00000005

R = 1.98, gas constant,
Figure 00000006

In FIG. 1 shows a sectional view of a bullet construction; in FIG. 2 - armor-piercing core, in FIG. 3 is a diagram of a bullet interacting with armor.

Пуля состоит из бронебойного стального сердечника 1 с заостренной головной частью 2, рубашки 3 и оболочки 4, установленной на сердечнике 1 со стороны его хвостовой части. Заостренная головная часть 2 сердечника 1 выступает за открытый передний торец 5 оболочки 4, причем оболочка частично перекрывает головную часть сердечника 1 и может образовывать с сердечником и передним торцом рубашки 3 полость 6. The bullet consists of armor-piercing steel core 1 with a pointed head part 2, shirt 3 and shell 4 mounted on the core 1 from the side of its tail. The pointed head part 2 of the core 1 protrudes beyond the open front end 5 of the shell 4, the shell partially overlapping the head of the core 1 and can form a cavity 6 with the core and the front end of the shirt 3.

Материал сердцевины 7 "капсюльного" бронебойного сердечника 1 выполнен со структурой троостита твердостью 350 - 380 HB, внешний слой 8 сердечника 1 выполнен с упрочнением до твердости 55 - 60 HRC на глубину h = (0,1 - 0,3)dсерд, а носовая часть сердечника выполнена с упрочнением на высоту до 0,42dсерд.The material of the core 7 of the "capsule" armor-piercing core 1 is made with a troostite structure with a hardness of 350 - 380 HB, the outer layer 8 of the core 1 is made with hardening to a hardness of 55 - 60 HRC to a depth of h = (0.1 - 0.3) d heart , and the nose of the core is hardened to a height of 0.42 d heart .

В начале взаимодействия пули с броневой преградой 9 заостренная твердая носовая часть 2 сердечника 1 проникает в преграду 9. Благодаря тому, что заостренная носовая часть 2 выполнена с выступлением из оболочки 4, пуля не тратит энергии на ее пробитие. В дальнейшем при начале взаимодействия переднего торца 5 оболочки 4 с преградой 9, благодаря наличию пустоты 6 в головной части пули, оболочка 4 деформируется с потерей устойчивости, легко раскрывается и отделяется от рубашки 3. Разрушение и отделение оболочки 4 происходит с минимальной потерей кинетической энергии сердечника. В дальнейшем сердечник 1 осуществляет проникновение в преграду 9. At the beginning of the interaction of the bullet with the armored barrier 9, the pointed hard nose 2 of the core 1 penetrates the barrier 9. Due to the fact that the pointed nose 2 is protruded from the shell 4, the bullet does not spend energy on breaking through it. Subsequently, at the beginning of the interaction of the front end 5 of the shell 4 with the barrier 9, due to the presence of a void 6 in the head of the bullet, the shell 4 is deformed with a loss of stability, it is easy to open and separate from the shirt 3. The destruction and separation of the shell 4 occurs with minimal loss of kinetic energy of the core . Subsequently, the core 1 penetrates into the barrier 9.

Бронебойные свойства заявляемой пули по сравнению с известными повышаются за счет структурной конструкции материала бронебойного сердечника, учитывающей особенность динамического взаимодействия сердечника с жесткой броневой преградой при соударении. The armor-piercing properties of the claimed bullet in comparison with the known ones are increased due to the structural design of the material of the armor-piercing core, taking into account the peculiarity of the dynamic interaction of the core with a rigid armor barrier in collision.

В начальной фазе взаимодействия сердечника 1 с преградой большая часть энергии соударения острой и твердой носовой части 2 сердечника 1 воспринимается пластичной с трооститной структурой сердцевиной 7, предотвращая сколы и трещинообразование в поверхностном твердом слое 8. Однако в условиях неизменного объема сердечника, ограниченного упрочненным твердым поверхностным слоем 8, и при высоких скоростях взаимодействия порядка нескольких сотен метров в секунду, создаются условия для гомогенного зарождения дислокаций в ферритной матрице трооститной сердцевины 7 сердечника 1. При этом происходит "упругий взвод" трооститной структуры сердечника путем аккумулирования энергии взаимодействия в сердцевине сердечника 7 и создание, таким образом, объемно-напряженного состояния, в том числе во внешнем твердом слое 8. In the initial phase of the interaction of the core 1 with the barrier, the majority of the impact energy of the sharp and solid nose 2 of the core 1 is perceived by the core 7 as being plastic with a troostite structure, preventing chips and cracking in the surface solid layer 8. However, under conditions of an unchanged core volume limited by a hardened solid surface layer 8, and at high interaction rates of the order of several hundred meters per second, conditions are created for the homogeneous nucleation of dislocations in the ferrite matrix t oostitnoy core 7 of the core 1. Thus there is a "bouncy platoon" troostite structure core interaction by accumulating energy in the core of the core 7 and creating thus the volume-stressed state, including in the outer solid layer 8.

На втором этапе пробивания преграды начинается инерционное проникновение сначала заостренной носовой части сердечника 1 в преграду 9 за счет оттеснения ее материала на периферию и последующее проникновение всего сердечника. Движущей силой этой фазы является упругое последствие аккумулированной на первой фазе взаимодействия системы "сердцевина - упрочненный поверхностный слой" при постоянном "подпоре" кинетической энергии со стороны массы сердечника в средней и задней частях. At the second stage of piercing the barrier, the inertial penetration of the first pointed nose of the core 1 into the barrier 9 begins due to the displacement of its material to the periphery and the subsequent penetration of the entire core. The driving force of this phase is the elastic consequence of the core – hardened surface layer system accumulated in the first phase of the interaction with constant “back up” of kinetic energy from the side of the core mass in the middle and back parts.

Пример. Example.

Для изготовления бронебойного сердечника к пуле типа ПБМ пистолета Макарова калибром 5,7 мм с сердечником (dсерд = 5 мм, от прутка диаметром dпр = 4,9 мм из малоуглеродистой штампуемой стали с содержанием углерода 0,2% и твердостью 130 - 180 HB (например сталь 20Х), отрубали заготовку массой m = 1,7 грамм. На холодно-высадочных штампах в два перехода без подогрева и промежуточных термохимических операций проводили формообразование одновременно заостренной головной, центральной и хвостовой частей сердечника.For the manufacture of an armor-piercing core for a PBM type pool of a Makarov pistol with a caliber of 5.7 mm with a core (d heart = 5 mm, from a bar with a diameter of d pr = 4.9 mm from mild steel with stamped steel with a carbon content of 0.2% and a hardness of 130 - 180 HB (for example, steel 20X), chopped off a workpiece with a mass of m = 1.7 grams. On the cold-heading dies in two transitions without heating and intermediate thermochemical operations, the sharpening of the pointed head, central and tail parts of the core was carried out simultaneously.

Для упрочнения внешнего слоя бронебойного сердечника на заданную глубину до твердости 55 - 60 HRC полученные полуфабрикаты сердечников подвергали химико-термической обработке путем науглероживания в твердом карбюризаторе, например, на основе древесного угля с нормированными добавками карбонатов Ca, Na, Ba. Углеродный потенциал был равен 0,8 %C, а диффузионная константа процесса насыщения поверхностного слоя стального сердечника углеродом равнялась D0 = 3,8•10-11 см2/с.To harden the outer layer of the armor-piercing core to a predetermined depth to a hardness of 55-60 HRC, the obtained core products were subjected to chemical-thermal treatment by carburization in a solid carburetor, for example, based on charcoal with normalized additives of Ca, Na, Ba carbonates. The carbon potential was 0.8% C, and the diffusion constant of the process of saturation of the surface layer of the steel core with carbon was D 0 = 3.8 • 10 -11 cm 2 / s.

Температура процесса составляла:
T = 870 + 370 • %С = 870 + 370 • 0,2 = 944oC.
The process temperature was:
T = 870 + 370 •% C = 870 + 370 • 0.2 = 944 o C.

Для обеспечения максимального бронепробития при взаимодействии пули с преградой толщиной Δ равной 5; 8 и 15 мм и с учетом используемого оружия, обеспечивающего взаимодействие сердечника с преградой со скоростями 300; 500 и 800 м/с по зависимости (3) с учетом значений вышеприведенных параметров определялась длительность процесса химико-термической обработки, обеспечивающая оптимальную глубину h упрочненного внешнего слоя. Результаты расчетов приведены в табл. 1. To ensure maximum armor penetration during the interaction of a bullet with an obstacle of thickness Δ equal to 5; 8 and 15 mm and taking into account the weapons used, ensuring the interaction of the core with the barrier with speeds of 300; 500 and 800 m / s according to dependence (3), taking into account the values of the above parameters, the duration of the chemical-thermal treatment process was determined, which ensures the optimum depth h of the hardened outer layer. The calculation results are given in table. 1.

Одновременно были проведены эксперименты по насыщению углеродом внешней поверхности сердечников из стали 20Х при тех же условиях в течении времени: 1,3; 3,0; 4,7; 5,8 и 8,0 часов. При этом отклонение величин экспериментальных толщин внешнего упрочненного слоя h от расчетных не превышала 18%. Simultaneously, experiments were carried out to saturate with carbon the outer surface of the cores of steel 20X under the same conditions over time: 1.3; 3.0; 4.7; 5.8 and 8.0 hours. In this case, the deviation of the experimental thicknesses of the outer hardened layer h from the calculated ones did not exceed 18%.

Однако следует отметить, что в заостренной носовой части сердечника, благодаря его форме, глубина науглероживания превышает глубину упрочненного внешнего слоя на его боковой и хвостовой частях. Высота L упрочненной носовой части сердечника достигала величин до 0,42dсерд.However, it should be noted that in the pointed nose of the core, due to its shape, the depth of carburization exceeds the depth of the hardened outer layer on its lateral and tail parts. The height L of the hardened nose of the core reached values of up to 0.42 d heart .

С целью получения твердости внешнего слоя сердечника 55 - 60 HRC и твердости трооститной сердцевины 350 - 380 HB, после цементации проводили закалку сердечника традиционным способом при температуре TAC3 + (30-50)oC, т. е. 830 - 890oC, и последующий отжиг при температуре 200 - 220oC в течении часа.In order to obtain hardness of the outer layer of the core 55 - 60 HRC and hardness of the troostite core 350 - 380 HB, after cementation, the core was quenched in the traditional way at a temperature T AC3 + (30-50) o C, i.e. 830 - 890 o C, and subsequent annealing at a temperature of 200 - 220 o C for an hour.

После изготовления бронебойного сердечника осуществляли сборку пули. Для этого производили запрессовку сердечника 1 с рубашкой 3 со стороны его хвостовой части в оболочку 4. В дальнейшем осуществляли обжим головной части оболочки, с частичным перекрытием головной части 2 сердечника 1. При этом заостренная носовая часть сердечника была выполнена с выступлением за передний торец 5 оболочки 4. Причем обжим головной части оболочки производили таким образом, что между сердечником 1, передним торцом рубашки 3 и внутренней поверхностью оболочки была образована полость 6. After the manufacture of the armor-piercing core, the bullet was assembled. To do this, they pressed the core 1 with the jacket 3 from the side of its tail into the sheath 4. Subsequently, the head of the sheath was crimped, with a partial overlap of the head of core 2 1. The pointed nose of the core was protruded beyond the front end 5 of the sheath 4. Moreover, the crimping of the head of the shell was made in such a way that a cavity 6 was formed between the core 1, the front end of the shirt 3 and the inner surface of the shell.

Проводили сопоставительные испытания пуль на бронепробиваемость. Conducted comparative tests of bullets for armor penetration.

Испытанию подвергали пули типа ПБМ пистолета Макарова, сердечник которых был изготовлен из стали У10 по стандартной технологии, изложенной в прототипе. При этом твердость всего сердечника составляла 60 - 63 HRC. The test was subjected to bullets like PBM Makarov pistol, the core of which was made of U10 steel according to the standard technology outlined in the prototype. Moreover, the hardness of the entire core was 60 - 63 HRC.

У предлагаемых пуль сердечник был изготовлен из стали 20Х по заявляемой технологии. Причем, сердцевина сердечника имела структуру троостита твердостью 363 HB, а внешний слой на глубину h = 1,1 мм (h = 0,22dсерд) был выполнен с HRC, равной 59 единиц, заостренная носовая часть сердечника была выполнена с упрочнением на высоту L = 2,1 мм.The proposed bullets core was made of steel 20X according to the claimed technology. Moreover, the core of the core had a troostite structure with a hardness of 363 HB, and the outer layer to a depth of h = 1.1 mm (h = 0.22d core ) was made with an HRC of 59 units, the pointed nose of the core was made with hardening to a height L = 2.1 mm.

Условия испытаний:
Количество патронов в каждой партии испытаний - 30 штук;
Преграда выполнялась из стали Ст. 3 толщинами Δ, равными 5 и 10 мм;
Дистанция выстрела - 10 м;
Начальная скорость пули V, фактически совпадающая со скоростью взаимодействия пули с преградой, составляла 500 и 600 м/с.
Test conditions:
The number of cartridges in each batch of tests is 30 pieces;
The barrier was made of steel 3 thicknesses Δ equal to 5 and 10 mm;
Shot distance - 10 m;
The initial velocity of the bullet V, which actually coincides with the velocity of interaction between the bullet and the obstacle, was 500 and 600 m / s.

Результаты сопоставительных испытаний пуль типа ПБМ и предлагаемых приведены в табл. 2. The results of comparative tests of PBM type bullets and those proposed are given in table. 2.

Таким образом, применение разработанных пуль со штампованным и цементованным сердечником позволяет:
- повысить процент пробиваемости на 20% для тонких преград и до 40...50% для толстых преград по сравнению с пулями прототипа;
- за счет снижения количества операций штамповки и снижения энергетических затрат на формообразование сердечника, разработанный способ существенно повышает производительность малоотходной технологии производства пуль в массовом их производстве.
Thus, the use of developed bullets with a stamped and cemented core allows you to:
- increase the penetration rate by 20% for thin barriers and up to 40 ... 50% for thick barriers compared to prototype bullets;
- by reducing the number of stamping operations and reducing energy costs for core shaping, the developed method significantly increases the productivity of low-waste bullet production technology in mass production.

Claims (5)

1. Бронебойная пуля, содержащая оболочку, в которой закреплены рубашка и бронебойный сердечник, установленный с выступанием заостренной головной части за открытый торец оболочки, частично перекрывающей головную часть сердечника, отличающаяся тем, что сердечник выполнен стальным, сердцевина сердечника имеет структуру троостита твердостью 350 - 380 НВ, а внешний слой сердечника выполнен с упрочнением до твердости 55 - 60 HRC, причем внешний слой боковой и хвостовой частей сердечника упрочнен на глубину h = (0,1 - 0,3) dсерд, где dсерд - диаметр сердечника.1. Armor-piercing bullet containing a shell, in which a shirt and armor-piercing core are fixed, installed with the pointed head part protruding beyond the open end of the shell partially overlapping the head part of the core, characterized in that the core is made of steel, the core of the core has a troostite structure of hardness 350 - 380 HB, and the outer core layer is formed by hardening a hardness of 55 - 60 HRC, the outer layer side and tail portions of the core is hardened to a depth h = (0,1 - 0,3) d serd, serd where d - diameter of cardiac a. 2. Пуля по п.1, отличающаяся тем, что оптимальная глубина h упрочненного внешнего слоя бронебойного сердечника определяется по зависимости
Figure 00000007

где dсерд - диаметр сердечника пули, мм;
β - безразмерный параметр взаимодействия сердечника с преградой, определяемый из выражения
Figure 00000008

где m - масса сердечника, г;
V - скорость взаимодействия сердечника с преградой, м/с;
V* = 5000 - скорость дислокационного деформирования сердцевины сердечника, равная скорости звука в сталях, м/с;
Δ - толщина пробиваемой сердечником преграды, мм;
σв - прочность материала преграды, кг/мм2.
2. The bullet according to claim 1, characterized in that the optimal depth h of the hardened outer layer of the armor-piercing core is determined by the dependence
Figure 00000007

where d heart - the diameter of the core of the bullet, mm;
β is the dimensionless parameter of the interaction of the core with the barrier, determined from the expression
Figure 00000008

where m is the mass of the core, g;
V is the speed of interaction of the core with the barrier, m / s;
V * = 5000 - the rate of dislocation deformation of the core of the core, equal to the speed of sound in steels, m / s;
Δ is the thickness of the barrier pierced by the core, mm;
σ in - the strength of the barrier material, kg / mm 2 .
3. Пуля по п.1, отличающаяся тем, что носовая часть сердечника выполнена с упрочнением на высоту до 0,42dсерд.3. The bullet according to claim 1, characterized in that the nose of the core is hardened to a height of up to 0.42 d heart . 4. Способ изготовления бронебойных сердечников, включающий отрубку заготовки в размер от стального прутка, формообразование сердечника холодной штамповкой и окончательную термическую обработку сердечника закалкой и отпуском, отличающийся тем, что отрубку производят от стального прутка из легкодеформируемой малоуглеродистой стали, формообразование производят одновременно заостренной головной, центральной и хвостовой частей сердечника, после чего осуществляют упрочнение внешнего слоя бронебойного сердечника путем химико-термической обработки в среде карбюризатора при 900 - 1000oC на глубину h = (0,1 - 0,3)dсерд, а окончательную термическую обработку сердечника осуществляют закалкой и отпуском внешнего слоя сердечника на твердость 55 - 60 HRC и сердцевины сердечника на структуру троостита отпуска твердостью 350 - 380 НВ.4. A method of manufacturing armor-piercing cores, including cutting the workpiece to the size of a steel bar, forming the core by cold stamping and final heat treatment of the core by quenching and tempering, characterized in that the cutting is made from a steel bar of easily deformable low-carbon steel, shaping is carried out simultaneously with a pointed central, central and the tail parts of the core, after which hardening of the outer layer of the armor-piercing core is carried out by chemical-thermal treatment in a carburizer at 900 - 1000 o C to a depth of h = (0.1 - 0.3) d heart , and the final heat treatment of the core is carried out by quenching and tempering of the outer layer of the core to a hardness of 55 - 60 HRC and the core core to the structure troostite tempering hardness 350 - 380 HB. 5. Способ по п.4, отличающийся тем, что длительность операции химико-термической обработки бронебойного сердечника в среде карбюризатора определяют по зависимости
Figure 00000009

где h - глубина упрочненного внешнего слоя бронебойного сердечника, мм;
D0 = 3,8•10-11 - диффузионная константа процесса насыщения поверхностного слоя стального сердечника углеродом, см2/с;
T - температура процесса химико-термической обработки стального сердечника, oC;
H = 32000 - энергия активации диффузии углерода в поверхностном слое стали при цементации,
Figure 00000010

R = 1,98 - газовая постоянная,
Figure 00000011
з
5. The method according to claim 4, characterized in that the duration of the chemical-thermal treatment of the armor-piercing core in the environment of the carburetor is determined by the dependence
Figure 00000009

where h is the depth of the hardened outer layer of the armor-piercing core, mm;
D 0 = 3.8 • 10 -11 - diffusion constant of the process of saturation of the surface layer of the steel core with carbon, cm 2 / s;
T is the temperature of the process of chemical-thermal treatment of the steel core, o C;
H = 32000 - activation energy of carbon diffusion in the surface layer of steel during cementation,
Figure 00000010

R = 1.98 - gas constant,
Figure 00000011
s
RU99106863A 1999-04-02 1999-04-02 Armor-piercing bullet and method of manufacture of armor-piercing slugs RU2151369C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99106863A RU2151369C1 (en) 1999-04-02 1999-04-02 Armor-piercing bullet and method of manufacture of armor-piercing slugs

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99106863A RU2151369C1 (en) 1999-04-02 1999-04-02 Armor-piercing bullet and method of manufacture of armor-piercing slugs

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2151369C1 true RU2151369C1 (en) 2000-06-20

Family

ID=20218047

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99106863A RU2151369C1 (en) 1999-04-02 1999-04-02 Armor-piercing bullet and method of manufacture of armor-piercing slugs

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2151369C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2210605C2 (en) * 2001-06-14 2003-08-20 Алтайский государственный технический университет им. И.И.Ползунова Method of enhancing penetration action of thermally hardened bullet slugs made from high- carbon steel
RU2380190C1 (en) * 2008-10-08 2010-01-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Тульский государственный университет (ТулГУ) Method for manufacturing of steel armour-piercing cores and device for its realisation
RU2423202C1 (en) * 2009-10-27 2011-07-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) Method of producing pointed head of bullet steel core
RU178911U1 (en) * 2016-11-23 2018-04-23 Общество с ограниченной ответственностью "РОМБ" (ООО "РОМБ") ARMOR BARRIER CORE
CN111531093A (en) * 2020-05-08 2020-08-14 深圳前沿装备有限公司 Rubbing and extruding forming equipment for producing elastic core and technological process thereof

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5009166A (en) * 1989-07-31 1991-04-23 Olin Corporation Low cost penetrator projectile
SU1727539A3 (en) * 1982-11-24 1992-04-15 Serzh Leon Artur Ladrier Bullet for rifled gun
US5105514A (en) * 1989-07-31 1992-04-21 Olin Corporation Method of making a low cost penetrator projectile
RU2018781C1 (en) * 1992-09-04 1994-08-30 Центральный научно-исследовательский институт точного машиностроения Armour-piercing bullet
RU2077021C1 (en) * 1985-12-11 1997-04-10 Центральный научно-исследовательский институт точного машиностроения Armour-piercing bullet
RU2089839C1 (en) * 1989-02-06 1997-09-10 Центральный научно-исследовательский институт точного машиностроения Bullet
RU2094161C1 (en) * 1996-02-06 1997-10-27 Акционерное общество открытого типа "Тульский патронный завод" Method of manufacturing steel armor-piercing cores
RU2110353C1 (en) * 1997-01-30 1998-05-10 Тульский государственный университет Method for making steel armor-piercing cores
US5794320A (en) * 1996-02-05 1998-08-18 Heckler & Koch Gmbh Core bullet manufacturing method

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1727539A3 (en) * 1982-11-24 1992-04-15 Serzh Leon Artur Ladrier Bullet for rifled gun
RU2077021C1 (en) * 1985-12-11 1997-04-10 Центральный научно-исследовательский институт точного машиностроения Armour-piercing bullet
RU2089839C1 (en) * 1989-02-06 1997-09-10 Центральный научно-исследовательский институт точного машиностроения Bullet
US5009166A (en) * 1989-07-31 1991-04-23 Olin Corporation Low cost penetrator projectile
US5105514A (en) * 1989-07-31 1992-04-21 Olin Corporation Method of making a low cost penetrator projectile
RU2018781C1 (en) * 1992-09-04 1994-08-30 Центральный научно-исследовательский институт точного машиностроения Armour-piercing bullet
US5794320A (en) * 1996-02-05 1998-08-18 Heckler & Koch Gmbh Core bullet manufacturing method
RU2094161C1 (en) * 1996-02-06 1997-10-27 Акционерное общество открытого типа "Тульский патронный завод" Method of manufacturing steel armor-piercing cores
RU2110353C1 (en) * 1997-01-30 1998-05-10 Тульский государственный университет Method for making steel armor-piercing cores

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2210605C2 (en) * 2001-06-14 2003-08-20 Алтайский государственный технический университет им. И.И.Ползунова Method of enhancing penetration action of thermally hardened bullet slugs made from high- carbon steel
RU2380190C1 (en) * 2008-10-08 2010-01-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Тульский государственный университет (ТулГУ) Method for manufacturing of steel armour-piercing cores and device for its realisation
RU2423202C1 (en) * 2009-10-27 2011-07-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) Method of producing pointed head of bullet steel core
RU178911U1 (en) * 2016-11-23 2018-04-23 Общество с ограниченной ответственностью "РОМБ" (ООО "РОМБ") ARMOR BARRIER CORE
CN111531093A (en) * 2020-05-08 2020-08-14 深圳前沿装备有限公司 Rubbing and extruding forming equipment for producing elastic core and technological process thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5009166A (en) Low cost penetrator projectile
US9329009B1 (en) Manufacturing process to produce programmed terminal performance projectiles
US2393648A (en) Projectile
EP0073384B1 (en) Frangible tungsten penetrator
US20150107481A1 (en) Jacketed bullet and high-speed method of manufacturing jacketed bullets
RU2151369C1 (en) Armor-piercing bullet and method of manufacture of armor-piercing slugs
RU2372579C1 (en) Small arms cartridge
ZA200408446B (en) Bullet with booster filling and its manufacture
RU190914U1 (en) CARTRIDGE WITH A SOLID-HEATED CORE FOR SMALL ARMS
US20080216700A1 (en) Lead Free Monobloc Expansion Projectile and Manufacturing Process
US20240200918A1 (en) Tool and method for producing a projectile and projectile
RU126449U1 (en) Armor-piercing cartridge
RU2139357C1 (en) Method of manufacture of steel monosheet armored members b 100 st
RU193315U1 (en) CARBON BALLOON WITH A CARBIDE HEART WEAPON
US9644928B2 (en) Bullet and practice cartridge for use on a shooting range
AU2022227939A1 (en) Metal training cartridge bullet
US4246844A (en) Method of forming high fragmentation mortar shells
US5105514A (en) Method of making a low cost penetrator projectile
US904255A (en) Projectile.
RU2203968C2 (en) Method of manufacture of bandages from hypereutectoid steels
RU2158894C1 (en) Method for manufacture of bullet steel slug head
RU2744402C1 (en) Method for producing steel core blank for armor-piercing incendiary bullet
RU2502945C1 (en) Armour-piercing cartridge
US2341264A (en) Ammunition
RU127446U1 (en) Armor-piercing bullet

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20070403

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20090810

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130403

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20150610