DE3430128A1

DE3430128A1 - Panzerbrechende wuchtmunition

Info

Publication number: DE3430128A1
Application number: DE19843430128
Authority: DE
Inventors: Hartmut Dipl.-Ing. 2822 Schwanewede Schrader; Henning Dipl.-Phys. 2800 Bremen Stuke; Horst Dr.-Ing. 2860 Osterholz-Scharmbeck Weiß
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 1984-08-16
Filing date: 1984-08-16
Publication date: 1986-02-27
Also published as: DE3430128C2

Description

Panzerbrechende Wuchtmunition
Die Erfindung bezieht sich auf eine panzerbrechende Wuchtmunition, bestehend aus einem metallischen Kernteil als Penetrator, einem Treibspiegel sowie einer Hülse mit einer Pulverladung.
Munition dieser Art ist vielfältig bekannt. Es werden hierbei an den Kernteil sowohl für die Beschleunigung im Waffenrohr als auch beim Durchdringungsvorgang extreme Anforderungen hinsichtlich seiner Werkstoffeigenschaften gestellt. Die Anforderungen an die Dichte sowie Festigkeit und Duktilität sollen dabei so hoch wie möglich sein, so daß in praxi ein Kompromiß angestellt werden muß, da die gestellten Forderungen teilweise sich gegenläufig auswirken.
Es ist bereits bekannt, für Kernteile hochfeste Stähle, abgereichertes Uran oder sogenannte Wolframschwermetalle zu verwenden. Hierbei ist es auch bekannt, die Kernteile aus runden Drähten zu bilden und in einem Bad durch ein Matrixmaterial die vorhandenen Hohlräume zwischen den Drähten auszufüllen.
Es hat sich aber gezeigt, daß hierdurch keine ausreichende Dichte erzielbar ist.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, auf einfache Weise einen Kernteil für eine gattungsgemäße Munition zu schaffen, der die für den Durchdringungsvorgang erforderlichen Anforderungen, insbesondere durch eine hohe Dichte, gewährleistet und auch ein kontinuierliches Fertigungsverfahren ermöglicht.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß das Kernteil aus einem zusammengehaltenen Bündel gezogener Drähte aus Schwermetall mit relativ großer Festigkeit, wie Uran, Wolfram, Tantal oder deren Legierungen, gebildet ist, wobei die Drähte jeweils mit einem Matrixwerkstoff beschichtet und die im Bündel angeordneten Drähte durch Schmieden, Walzen, Ziehen oder dergleichen derart verdichtet sind, daß die einzelnen Drähte jeweils im wesentlichten eine hexagonale Querschnittsform einnehmen und insgesamt einen bienenwabenförmigen Querschnitt als Verbundwerkstoff ergeben.
Hierbei tritt der Vorteil ein, daß sich durch die Krafteinwikrung von außen quasi automatisch die dichteste Packung mit einer hexagonalen Form der einzelnen Drähte einstellt und damit eine Materialdichte des Drahtmaterials von 99 % erreichbar ist. Ferner werden durch die Matrixbeschichtung Zwischenschichten zur Adhäsionssteigerung gebildet. Ein auf diese Weise aufgebauter Verbundwerkstoff weist neben der hohen Dichte auch höchste Festigkeits- und Bruchzähigkeitseigenschaften auf, da die verwendeten Drähte an sich eine sehr hohe Festigkeit besitzen und der Rißfortschritt durch die zu überwindenden Phasengrenzen behindert ist.
Ferner wird vorgeschlagen, daß der Matrixwerkstoff durch härtbare bzw. aushärtende Legierungen auf Eisen-, Nickel-, Aluminium-, Uran- bzw. Kupferbasis gebildet ist.
Um eine gute Anpassung an den Verwendungszweck zu erzielen, wird vorgeschlagen, daß die einzelnen Drähte des zusammengefaßten Bündels aus unterschiedlichen Materialien gebildet sind.
Ein günstiges Verfahren zur Herstellung besteht erfindungsgemäß darin, daß die einzelnen Drähte durch einen Matrixwerkstoff beschichtet und mehrere Drähte zu einem Bündel zusammengeführt sowie wahlweise mit einer Ummantelung versehen werden und dann durch Schmieden, Walzen oder Ziehen verdichtet werden.
Um eine Anpassung an die gewünschten Eigenschaften vorzunehmen, wird vorgeschlagen, daß die Drähte vor dem Verdichten auf eine Temperatur zwischen 3000C und 1.000°C aufgeheizt werden und nach dem Verdichten eine Wärmebehandlung mit Aufheizen auf Härtetemperatur des Matrixwerkstoffes und anschließender Abschreckung durchgeführt wird.
Alternativ wird vorgeschlagen, daß die Drähte vor dem Verdichten auf eine Temperatur zwischen 3000 C und 10000 C aufgeheizt werden und nach dem Verdichten eine Aushärtung mittels Lösungsglühen und Auslagern bei erhöhter Temperatur erfolgt.
Ein einfaches Verfahren zur Aufbringung des Matrixwerkstoffes besteht darin, daß die einzelnen Drähte durch Oberflächenbeschichtung mit Matrixwerkstoff im Hochvakuum durch Galvanik, Ionenplattieren, Sputtern oder Chemical Vapor Deposition derart dünn versehen werden, daß sich nach Verdichtung eine schmale Brücke zwischen den Drähten bildet.
Um günstige Eigenschaften des Verbundes zu erreichen, wird vorgesehen, daß die einzelnen Drähte vor Aufbringen eines Matrixwerkstoffes mit einer haftungsvermittelnden Zwischenschicht versehen werden.
Um ein kontinuierliches Fertigungsverfahren durchzuführen, wird vorgeschlagen, daß die beschichteten Drähte nach ihrer Bündelung in zusammenschweißbare Rohrhalbschalen zur Verdichtung eingekapselt werden.
Alternativ ist vorgesehen, daß die beschichteten Drähte nach ihrerBUndelung mit einem Metallband zusammengehalten werden.
In der Zeichnung ist eine vergrößerte Darstellung eines Schliffbildes eines Kernteilquerschnittes dargestellt.
Die zur Erzeugung des Verbundwerkstoffes für den Kernteil 1 vorgesehenen Drähte 2 mit rundem Querschnitt werden dünn mit Matrixwerkstoff 3 beschichtet. Dieses wird durch ein bekanntes Beschichtungsverfahren, wie Hochvakuumbedampfen, Sputtern, Chemical Vapor Deposition oder durch Galvanik durchgeführt. Zweckmäßigerweise geschieht dieses kontinuierlich in einem Durchlaufverfahren.
Die für den herzustellenden Querschnitt des Kernteils 1 benötigte Anzahl von Drähten 2 wird dann zu einem Bündel zusammengeführt und über zwei Halbschalen zur Bildung eines Rohrteiles zusammengehalten. Hierbei werden die Halbschalen durch Längsnähte zu einem Rohrteil verschweißt.
Die nunmehr im Rohrteil zusammengehaltenen Drähte 2 werden auf eine höhere Temperatur erwärmt und beispielsweise durch Feinschmieden oder Walzen verdichtet. durch die Verdichtung nehmen die Drähte 2 schließlich die gewünschte hexagonale Querschnittsform als dichteste Packungsform an. Hierdurch wird eine optimale Raumausfüllung erreicht und quasi die Dichte des verwendeten Materials erreicht.
Der auf die Drähte 2 aufgebrachte Matrixwerkstoff 3 vermittelt dabei die Haftung zwischen den einzelnen Drähten 2 und stellt somit als Brücke die Kraftübertragung sicher.
Zweckmäßigerweise ist der Aufbau des Verfahrens so anzuordnen, daß das gesamte Fertigungsverfahren kontinuierlich abläuft und der aus der Verformungseinheit austretende Verbundwerkstoffstrang nur auf seine Länge geschnitten werden muß.

Claims

Patentansprüche Panzerbrechende Wuchtmunition, bestehend aus einem metallischen Kernteil als Penetrator, einem Treibspiegel sowie einer Hülse mit einer Pulverladung, dadurch gekennzeichnet, daß das Kernteil (1) aus einem zusammengehaltenen Bündel gezogener Drähte (2) aus Schwermetall mit relativ großer Festigkeit, wie Uran, Wolfram, Tantal oder deren Legierungen, gebildet ist, wobei die Drähte jeweils mit einem Matrixwerkstoff (3) beschichtet und die im Bündel angeordneten Drähte (2) durch Schmieden, Walzen, Ziehen oder dergleichen derart verdichtet sind, daß die einzelnen Drähte (2) jeweils im wesentlichen eine hexagonale Querschnittsform einnehmen und insgesamt einen bienenwabenförmigen Querschnitt als Verbundwerkstoff ergeben.
2. Wuchtmunition nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Matrixwerkstoff (3) durch härtbare bzw. aushärtende Legierungen auf Eisen-, Nickel-, Aluminium-, Uran- bzw. Kupferbasis gebildet ist.
3. Wuchtmunition nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekkennzeichnet, daß die einzelnen Drähte (2) des zusammengefaßten Bündels aus unterschiedlichen Materialien gebildet sind.
4. Verfahren zur Herstellung eines Kernteils von panzerbrechender Wuchtmunition nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Drähte (2) durch einen Matrixwerkstoff (3) beschichtet und mehrere Drähte (2) zu einem Bündel zusammengeführt sowie wahlweise mit einer Ummantelung versehen werden und dann durch Schmieden, Walzen oder Ziehen verdichtet werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Drähte (2) vor dem Verdichten auf eine Temperatur zwischen 300°C und 1.000°C aufgeheizt werden und nach dem Verdichten eine Wärmebehandlung mit Aufheizen auf Härtetemperatur des Matrixwerkstoffes (3) und anschließender Abschreckung durchgeführt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Drähte (2) vor dem Verdichten auf eine Temperatur zwischen 3000 C und 10000 C aufgeheizt werden und nach dem Verdichten eine Aushärtung mittels Lösungsglühen und Auslagern bei erhdhter Temperatur erfolgt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Drähte (2) durch Oberflächenbeschichtung mit Matrixwerkstoff (3) im Hochvakuum durch Galvanik, Isolierplattieren, Sputtern oder Chemical Vapor Depostition derart dünn versehen werden, daß sich nach Verdichtung eine schmale Brücke zwischen den Drähten (2) bildet.
8.. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Drähte (2) vor Aufbringen eines Matrixwerkstoffes (3) mit einer haftungsvermittelnden Zwischenschicht versehen werden,
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die beschichteten Drähte (2) nach ihrer Bündelung in zusammenschweißbare Rohrhalbschalen zur Verdichtung eingekapselt werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die beschichteten Drähte (2) nach ihrer Biindelung mit einem Metallband zusammengehalten werden.