Wpływ regulowanego azotowania gazowego na trwałość eksploatacyjną przewodu luf broni strzeleckiej

• Autorzy: Łataś Z. , Michalski J. , Talikowski J. , Betiuk M. , Wach P. , Senatorski J. , Burdyński K.

Warianty tytułu

EN

Effect of Controlled Gas Nitriding on the Durability of the Barrels of Small Arms

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Lufy broni strzeleckiej w większości są produkowane z niskostopowych stali konstrukcyjnych, podobnych do stali 30HN2MFA. Celem badawczym było poszukiwanie nowych technologii typu multiplex m.in. cieplno-chemicznych, połączonych z głębokim wymrażaniem, które mogą zagwarantować trwałość finalną lufy przy mniejszej uciążliwości technologii dla środowiska naturalnego. Jedną z takich metod jest ulepszanie cieplne lufy, połączone w zamkniętym cyklu technologicznym z głębokim wymrażaniem, a następnie poddanie jej regulowanemu azotowaniu gazowemu. Omówiono wyniki badań procesów regulowanego azotowania gazowego konstrukcyjnej stali stopowej gatunku 38HMJ, używanej na części maszyn, narażone w eksploatacji na korozję, zużycie przez tarcie i zmęczenie oraz udary cieplne, przewidzianej do zastąpienia obecnie stosowanej stali lufowej 30HN2MFA. Procesy azotowania prowadzono w zakresie temperatury: 520-560°C i w czasie 4-6 h, w atmosferze NH₃-N₂ bądź NH₃-NH_3zdys z regulowaniem ich składu i potencjału azotowego w okresie nagrzewania i w temperaturze procesu. Podano przykłady i omówiono wpływ rozwiązań procesu umożliwiające wytwarzanie warstw azotowanych na stali 38HMJ z warstwą azotków żelaza przy powierzchni, przeznaczone do narażeń korozyjnych i tribologicznych oraz z ograniczoną warstwą azotków żelaza przy powierzchni, przeznaczone do narażeń zmęczeniowych.

EN

The project research - development, implemented in a consortium: Institute of Precision Mechanics (Warsaw, Poland), Military University of Technology (Warsaw, Poland) and Small Arms Factory (Radom, Poland), studies were undertaken of the possibility and desirability of replacing the electrolytic chromium plating technology used in the production of small arms barrels of 5.56 mm. So far, the barrel of small arms calibre 5.56 mm, and the like are mostly produced from low-alloy structural steels, similar to that used for the purpose of domestic steel 30HN2MFA. The aim was to search for new technologies such as multiplex thermo-chemical properties, combined with the deep freeze, which can ensure the sustainability of the final gun with less onerous technologies for the environment. One such method is the quenching barrel, connected in a closed technological cycle of the deep freeze and then subjected to nitriding gas industries regulated. The results of investigations of processes controlled gas nitriding grade alloy steel construction 38HMJ, used for machine parts, exposed in operation to corrosion, friction wear and fatigue and thermal shock, provided to replace the currently used barrel steel 30HN2MFA. Nitriding process was carried out in the temperature range 520-560°C and at times 4-6 h, in an atmosphere of N2 or NH₃-NH_3zdys with the settlement of their composition and potential for nitrogen during the heating process and temperature. Provides examples and discusses the impact of process solutions for the production of nitrided layers on 38HMJ iron nitride layer at the surface, designed for corrosive and tribological exposure and limited iron nitride layer at the surface, intended for exposures of fatigues. For both types of nitrided layers determined resistance to frictional wear and impact resistance. Phenomena, brittleness and cracks bombardment nitrided layers after 10 000 rounds.

Słowa kluczowe

PL

inżynieria materiałowa; azotowanie regulowane; potencjał azotowy; azotek żelaza; atmosfera azotująca; warstwa dyfuzyjna; lufa strzelecka

EN

material engineering; controlled gas nitriding; nitriding potential; iron nitride; nitriding atmosphere; diffusion layer; barrel shooting

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 4, Nr 4 (14)
• Strony: 53--65.
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., il., tab., rys.

Twórcy

autor

Łataś Z.

• Instytut Mechaniki Precyzyjnej, ul. Duchnicka 3, 01-796 Warszawa

autor

Michalski J.

• Instytut Mechaniki Precyzyjnej, ul. Duchnicka 3, 01-796 Warszawa

autor

Talikowski J.

• Instytut Mechaniki Precyzyjnej, ul. Duchnicka 3, 01-796 Warszawa

autor

Betiuk M.

• Instytut Mechaniki Precyzyjnej, ul. Duchnicka 3, 01-796 Warszawa

autor

Wach P.

• Instytut Mechaniki Precyzyjnej, ul. Duchnicka 3, 01-796 Warszawa

autor

Senatorski J.

• Instytut Mechaniki Precyzyjnej, ul. Duchnicka 3, 01-796 Warszawa

autor

Burdyński K.

• Instytut Mechaniki Precyzyjnej, ul. Duchnicka 3, 01-796 Warszawa

Bibliografia

• [1] Sprawozdanie końcowe z projektu badawczo-rozwojowego nr 0025/R/T00/2009, Badanie materiałowo-technologiczne nad zastosowaniem nowych materiałów i ekologicznych obróbek typu multiplex w wytwarzaniu luf broni strzeleckiej, WAT, Warszawa, 2011.
• [2] Michalski J., Tacikowski J., Wach P., Ratajski J., Mońka G., Nakonieczny A., Azotowanie gazowe stali stopowych z i bez przypowierzchniowej warstwy azotków żelaza, Inżynieria Materiałowa, 4(176), s. 1100-1103, lipiec-sierpień 2010.
• [3] Łataś Z., Żółciak T., Dębski A., Michalski J., Bogdański B., Metody obróbki cieplno-chemicznej przewodów luf broni strzeleckiej, Inżynieria Materiałowa, 4(176), s. 1077-1080, lipiec-sierpień 2010.
• [4] Michalski J., Burdyński K., Wach P., Tacikowski J., Łataś Z., Projektowanie procesów azotowania gazowego z uwzględnieniem rozporządzalności azotu atmosfery azotującej, Inżynieria Powierzchni, nr 1, s. 3-10, 2011.
• [5] Łataś Z., Żółciak T., Michalski J., Wach P., Dębski A., Azotowanie luf do broni małokalibrowej, Problemy Techniki Uzbrojenia, Biuletyn Naukowy Wojskowego Instytutu Technicznego Uzbrojenia, nr 2, rok XL, zeszyt 118, s. 159-167, 2011.

Uwagi

Artykuł został opracowany na podstawie referatu prezentowanego podczas IX Międzynarodowej Konferencji Uzbrojeniowej nt. „Naukowe aspekty techniki uzbrojenia i bezpieczeństwa”, Pułtusk, 25-28 września 2012 r.