способ изготовления износостойкого ствола огнестрельного оружия

Формула изобретения

Способ изготовления износостойкого ствола огнестрельного оружия, включающий термическое повышение твердости части ствола и последующее напрессовывание на ствол кожуха, отличающийся тем, что термообработке для повышения твердости подвергают весь металл казенной части ствола, включая патронник и начало нарезной части на длине не менее трех калибров, а затем на участок с повышенной твердостью напрессовывают кожух, при этом кожух перекрывает этот участок на длину не менее одного калибра.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к оборонной технике, а именно к стрелково-пушечному вооружению.

Известны способы изготовления стволов, включающие общую термообработку заготовки ствола, обеспечивающую однородную структуру и одинаковую твердость металла в любом месте детали (см. Благонравов А.А. "Основы проектирования автоматического оружия", Оборонгиз, 1940 г. Горов Э.А. Гнатовский Н.И. "Основы устройства автоматического оружия", Пенза, 1960 г.).

Недостатком данного способа является то, что он не обеспечивает достаточной стойкости нарезной части стволов к термопластическому износу, присущему высокотемпному оружию.

Одним из возможных путей снижения степени термопластического износа нарезной части ствола является повышение твеpдости материала ствола. Однако данное техническое решение при изготовлении стволов известными способами приводит к снижению пластичности металла и увеличению хладноломкости, что в условиях отрицательных температур приводит к хрупкому разрыву стволов. В результате этого, известные способы изготовления серийных моноблочных стволов обеспечивают их относительно невысокую твердость (HRC 24-30), исходя из необходимости обеспечения достаточной пластичности при относительно приемлемой стойкости к термопластическому износу нарезной части.

Известен способ изготовления износостойкого ствола огнестрельного оружия (см. патент США N 3780465, кл. 42-75 А, 1972), принятый за прототип на основании совпадения большинства существенных признаков с заявляемым объектом, включающий повышение твердости отдельных участков ствола (полей), для обеспечения их большей стойкости к термопластическому износу по отношению к остальной части металла ствола. Причем это может быть проведено на лейнере (трубе), на которую затем напрессовывают корпус (кожух).

Недостатком данного способа является его относительная сложность и потребность в дорогом специализированном технологическом оборудовании. Повышение твердости полей нарезной части ствола по всей длине (как это предусматривается данным способом) нерационально, т.к. термопластический износ нарезной части происходит только на начальном участке длиной не менее 3 калибров (см. книгу Б.В. Орлов, Э.К. Ларман, В.Г. Маликов "Устройство и проектирование стволов артиллерийских орудий", Москва. Машиностроение, 1976 г. стр. 250-251, рис. 6.5) в зависимости от режима стрельбы и настрела. Кроме этого, наличие в поперечном сечении ствола чередующихся зон металла с различной структурой обуславливает дополнительное снижение прочности ствола из-за возникающих внутренних напряжений в переходных зонах.

Предлагаемым изобретением решается задача изготовления износостойкого ствола огнестрельного оружия.

Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в следующем: упрощается технологическое оборудование применяемое при изготовлении ствола, обеспечивается высокая стойкость начального участка нарезной части ствола к термопластическому износу и сохраняется необходимый запас конструктивной прочности ствола.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе изготовления износостойкого ствола огнестрельного оружия, включающем термическое повышение твердости части ствола и последующее напрессовывание на ствол кожуха, новым является то, что термообработке для повышения твеpдости подвергают весь металл казенной части ствола, включая патронник и начало нарезной части на длине не менее 3-х калибров, а затем на участок с повышенной твердостью напрессовывают кожух, при этом кожух перекрывает этот участок на длину не менее одного калибра.

Сравнение заявленного изобретения с прототипом позволило установить соответствие его критерию "новизна".

При анализе уровня техники в данной области не было выявлено влияние предписываемых этим изобретением преобразований, характеризуемых отличительными от прототипа существенными признаками на достижение технического результата и, следовательно, заявляемая совокупность существенных признаков обеспечивает данному изобретению соответствие критерию "изобретательский уровень".

На чертеже показан ствол, изготовленный заявляемым способом.

Реализация данного способа обеспечивается на известном оборудовании по типовым технологическим процессам.

Так, в частности, исходная трубная заготовка из специальной ствольной стали 25Х3М3НБЦА-Ш (ТУЗ-1551-88), имеющая в состоянии поставки общую твердость HRC_э 26,5-30,5, подвергается механической обработке. Затем казенная часть ствола, включая патронник и начальный участок нарезной части на длине не менее 3-х и не более 10-ти калибров (приблизительно на этой длине, как показывают испытания, заканчивается максимальный износ нарезной части ствола) подвергаются термической обработке, например по следующей технологической схеме: закалка ТВЧ при температуре 1000-1100^oC, охлаждение в воде и отпуск при температуре 250-300^oC, время выдержки 4 часа, охлаждение на воздухе. Твердость термообработанного участка HRC_э 45-49. После этого производится окончательная механическая обработка ствола, включающая, в том числе, шлифовку термообработанного участка казенной части для последующего горячего напрессовывания на нее кожуха (муфты), которая по длине перекрывает термообработанный участок на величину не менее одного калибра. Затем проводится необходимая механическая обработка полученной сборки (ствол-кожух) и необходимые гальванические и другие виды покрытия предусмотренные конструкторской документацией. На прилагаемом чертеже показан ствол 1, состоящий из патронника 2 и канала с нарезной частью 3. Зона А ствола имеет повышенную твердость относительно остальной части ствола. На ствол напрессована муфта 4, перекрывающая по длине зону повышенной твердости ствола на величину Б.

Таким образом, изготовленный заявляемым способом ствол имеет высокую твердость материала в подверженной термопластическому износу зоне (начальный участок нарезной части) и достаточную конструктивную прочность за счет изготовления его по скрепленной схеме (наличие напрессованного кожуха).