细晶钨合金的绝热剪切敏感性

   高密度钨合金是目前广泛使用的动能穿甲弹材料，与贫铀合金相比，具有无毒性、无放射性污染等优点，但其穿甲侵彻威力较低，主要原因在于高应变加载条件下贫铀合金表现出良好的绝热剪切破坏性。常规烧结态钨合金很难在一维冲击应力条件下出现绝热剪切现象，只有在剪切应力条件下才能够形成绝热剪切带。近年来人们针对提高钨合金绝热剪切敏感性进行了大量的实验研究。目前各国学者普遍采用的研究思路是设计新合金成分，改善粘结相组织，或者采用锻造的方式来改变钨合金晶粒取向，从而改善钨合金绝热剪切敏感性。也有学者认为，W晶粒尺寸对动态力学行为具有较大影响，W晶粒尺寸大时，不利于绝热剪切带扩展，W晶粒尺寸小则有利于局部绝热剪切带的形成和扩展。因此，W晶粒的细化和纳米化是提高W合金穿甲威力的研发方向之一。 

   本研究为了考察细晶钨合金在穿甲弹上面的应用可行性，以及材料在动态加载条件下的力学行为，采用粉末冶金法制备晶粒度＜5 µm的细晶90W-Ni-Fe合金，分析该合金在动态加载时内部组织结构的变化，考察细晶钨合金在一维冲击应力条件下的绝热剪切性能，并分析其绝热剪切机理，研究晶粒细化对绝热剪切敏感性的影响。

1) 平均晶粒度＜5 µm的细晶90W-Ni-Fe合金，在一维冲击应力加载条件下的真实应力−应变曲线与常规钨合金相近，表现出良好的动态压缩性能。 

 2) 在一维冲击应力加载条件下，当应变率为    6 000 s−1时，细晶钨合金材料内部出现明显的绝热剪切带，表现出良好的绝热剪切性能。  

3) 晶粒的细化有助于绝热剪切带的扩展，可以提高钨合金绝热剪切敏感性，使得烧结态细晶钨合金在一维应力冲击加载条件下就可以产生绝热剪切带，从而有助于材料在动态压缩条件下产生绝热剪切破坏，提高材料在穿甲过程中的“自锐”能力。