Nghiên cứu cấu trúc và tính chất hợp kim sử dụng chế tạo khung thân thanh giằng trong thân vỏ tên lửa đối hải

Nghiªn cøu khoa häc c«ng nghÖ<br /> <br /> <br /> NGHI£N CøU cÊu tróc vµ tÝnh chÊt HîP KIM<br /> sö dông chÕ t¹o khung th©n thanh gi»ng<br /> trong th©n vá TªN LöA §èI H¶I<br /> s¸i m¹nh th¾ng, TrÇn ngäc thanh<br /> <br /> Tãm t¾t: Lùa chän ®óng vËt liÖu chÕ t¹o c¸c kÕt cÊu chÞu lùc lµ vÊn ®Ò quan träng<br /> cña qu¸ tr×nh thiÕt kÕ chÕ t¹o tªn löa. B»ng c¸c ph­¬ng ph¸p nghiªn cøu hîp kim<br /> hiÖn ®¹i: ph©n tÝch quang phæ ph¸t x¹, X-Ray, hiÓn vi quang häc, hiÓn vi ®iÖn tö quÐt<br /> (SEM), ph­¬ng ph¸p thö kÐo, ®· x¸c ®Þnh ®­îc thµnh phÇn hãa häc, cÊu tróc pha, tæ<br /> chøc tÕ vi vµ c¬ tÝnh hîp kim sö dông chÕ t¹o khung th©n-thanh gi»ng trong th©n vá<br /> tªn löa ®èi h¶i. Trªn c¬ së c¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu ®· x¸c ®Þnh ®Çy ®ñ c¸c tÝnh chÊt<br /> cÇn thiÕt cña vËt liÖu chÕ t¹o c¸c chi tiÕt khung th©n-thanh gi»ng, phôc vô cho qu¸<br /> tr×nh tÝnh to¸n thiÕt kÕ vµ nghiªn cøu c«ng nghÖ chÕ t¹o th©n vá tªn löa ®èi h¶i.<br /> Tõ khãa: C«ng nghÖ chÕ t¹o tªn löa, C«ng nghÖ vËt liÖu, Hîp kim nh«m-magiª.<br /> <br /> 1. Më ®Çu<br /> Trong tªn löa ®èi h¶i (TL§H), th©n vá cã chøc n¨ng t¹o ra lùc khÝ ®éng ®Ó duy<br /> tr× bay, t¹o m«men vµ lùc khÝ ®éng ®Ó ®iÒu khiÓn tªn löa bay theo quü ®¹o cÇn<br /> thiÕt, ®ång thêi t¹o ra kh«ng gian ®Ó l¾p ®Æt tÊt c¶ c¸c bé phËn kh¸c cña tªn löa vµ<br /> chÞu t¶i do c¸c bé phËn nµy t¹o ra. VÒ c¬ b¶n th©n vá cã kÕt cÊu tõ c¸c tÊm vá vµ<br /> c¸c g©n chÞu lùc liªn kÕt víi nhau b»ng c¸c mèi ghÐp kh«ng th¸o ®­îc (hµn, ®inh<br /> t¸n). C¸c g©n chÞu lùc bao gåm g©n ngang, g©n däc sÏ t¹o thµnh kÕt cÊu khung<br /> th©n-thanh gi»ng chÞu lùc c¬ b¶n cho th©n vá tªn löa. Trong TL§H kÕt cÊu khung<br /> th©n - thanh gi»ng bao gåm 16 lo¹i chi tiÕt kh¸c nhau. §Æc tr­ng c¸c chi tiÕt trong<br /> kÕt cÊu khung th©n-thanh gi»ng trong TL§H ®­îc m« t¶ trªn h×nh 1.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> a, b, c<br /> H×nh 1. D¹ng ®Æc tr­ng cña c¸c chi tiÕt trong kÕt cÊu<br /> khung th©n-thanh gi»ng cña TL§H:<br /> a- bÝch tr­íc khoang 2, b - thanh gi»ng khoang 2, c-vµnh chÞu lùc khoang 7.<br /> KÕt cÊu th©n vá chiÕm mét khèi l­îng vËt liÖu vµ sè l­îng chi tiÕt kh¸ lín so<br /> víi tæng thÓ qu¶ ®¹n TL§H. C¸c vÊn ®Ò vÒ vËt liÖu c¸c tÊm máng trong kÕt cÊu<br /> th©n vá TL§H ®· ®­îc nhãm nghiªn cøu c«ng bè trong c«ng tr×nh [1]. Trong khi<br /> ®ã, toµn bé khèi l­îng khung th©n, thanh gi»ng chiÕm tû phÇn kh¸ lín (kho¶ng<br /> b»ng 70%) trong toµn bé khèi l­îng th©n vá cña qu¶ ®¹n TL§H. V× vËy, vÊn ®Ò ®Æt<br /> ra ë ®©y lµ cÇn nghiªn cøu, x¸c ®Þnh c¸c tÝnh chÊt c¬ b¶n cña vËt liÖu chÕ t¹o c¸c<br /> khung th©n, thanh gi»ng trong th©n vá TL§H nh»m x¸c ®Þnh ®­îc c¸c th«ng tin<br /> cÇn thiÕt phôc vô cho qu¸ tr×nh tÝnh to¸n thiÕt kÕ vµ nghiªn cøu c«ng nghÖ chÕ t¹o<br /> <br /> <br /> <br /> T¹p chÝ Nghiªn cøu KH&CN Qu©n sù, Sè 29, 02 - 2014 9<br />  Tªn löa<br /> <br /> th©n vá tªn löa ®èi h¶i.<br /> 2. ph­¬ng ph¸p Vµ THIÕT BÞ nghiªn cøu<br /> - X¸c ®Þnh thµnh phÇn hãa häc vËt liÖu chÕ t¹o c¸c chi tiÕt trong khung th©n-<br /> thanh gi»ng cña th©n vá TL§H b»ng ph­¬ng ph¸p quang phæ ph¸t x¹ víi thiÕt bÞ<br /> FOUDRYMASTER, trùc tiÕp trªn c¸c chi tiÕt khung th©n-thanh gi»ng.<br /> - §o ®é cøng trªn thiÕt bÞ ®o TH130,<br /> - Kh¶o s¸t tæ chøc tÕ vi cña mÉu nghiªn cøu b»ng chôp kim t­¬ng víi kÝnh hiÓn<br /> vi quang häc AXIOVERT-25CA, ViÖn C«ng nghÖ-Tæng côc c«ng nghiÖp quèc<br /> phßng.<br /> - Ph©n tÝch cÊu tróc b»ng R¬n ghen thùc hiÖn trªn thiÕt bÞ X-ray XPERTPRO,<br /> ViÖn Hãa häc vµ VËt liÖu,ViÖn Khoa häc vµ C«ng nghÖ Qu©n sù. Th«ng sè ®o trªn<br /> m¸y: anèt ®iÖn cùc Cu cã b­íc sãng ph¸t x¹ Kα1= 1,54060 , nhiÖt ®é ®o 25 0C.<br /> - Ph©n tÝch tæ chøc vµ ph©n bè pha trªn m¸y hiÓn vi ®iÖn tö quÐt HITACHI<br /> S4800, ViÖn VÖ sinh dÞch tÔ-Bé Y tÕ.<br /> - Kh¶o s¸t c¬ tÝnh cña vËt liÖu theo ph­¬ng ph¸p thö kÐo trªn m¸y W300 cã hÖ<br /> thèng ghi gi¶n ®å kÐo kÕt nèi m¸y tÝnh. C¸c mÉu thö ®­îc c¾t ra tõ khung th©n-<br /> thanh gi»ng trong th©n vá TL§H, cã c¸c kÝch th­íc phï hîp víi OCT 11701-84.<br /> - Thö ®é bÒn kÐo trªn m¸y kÐo nÐn WP-300, Phßng thÝ nghiÖm KhÝ ®éng §éng<br /> lùc, Viªn Tªn löa- ViÖn Khoa häc vµ C«ng nghÖ Qu©n sù.<br /> <br /> 3. KÕt qu¶ Vµ TH¶O LUËN<br /> KÕt qu¶ ph©n tÝch thµnh phÇn hãa häc vËt liÖu chÕ t¹o c¸c chi tiÕt khung th©n-<br /> thanh gi»ng cña TL§H ®­îc tr×nh bµy trªn b¶ng 1 cho thÊy, vËt liÖu chÕ t¹o c¸c<br /> chi tiÕt nµy lµ hîp kim nh«m hÖ Al-Mg cã thµnh phÇn hãa häc t­¬ng ®­¬ng m¸c<br /> AMг6 OCT 4784-97. So víi hîp kim nh«m nãi chung, hîp kim hÖ Al-Mg cã ®é<br /> bÒn riªng kh¸ cao. TÝnh c«ng nghÖ tèt nhê cã tÝnh dÎo vµ tÝnh hµn tèt. Hîp kim Al-<br /> Mg cßn cã ®Æc tÝnh gi¶m chÊn do vËy nã cã kh¶ n¨ng triÖt tiªu c¸c dao ®éng, ngoµi<br /> ra ®©y lµ hîp kim kh«ng nhiÔm tõ vµ cã kh¶ n¨ng b¶o vÖ tõ do vËy cã thÓ b¶o vÖ<br /> c¸c cÊu kiÖn ®iÖn tö bªn trong.<br /> B¶ng 1. Thµnh phÇn vËt liÖu chi tiÕt khung th©n thanh gi»ng trong TL§H.<br /> Chi tiÕt Thµnh phÇn khèi l­îng, %<br /> khung th©n,thanh<br /> Fe Si Mn Al Ti Cu Be Zr Mg Zn<br /> gi»ng<br /> Khoang 1 BÝch 0,0192 0,275 0,583 91.8 0,0711 0,135 0,0001 0,0074 6.57