Nghiên cứu thành phần và cấu trúc tế vi một số chi tiết trong động cơ phòng của tên lửa KH-35E

Hãa häc<br /> <br /> <br /> Nghiªn cøu thµnh phÇn vµ cÊu tróc tÕ vi<br /> mét sè chi tiÕt trong ®éng c¬ phãng<br /> cña tªn löa KH-35E<br /> VŨ NGỌC TOÁN, LÊ QUANG TUẤN, ĐINH VĂN LONG,<br /> NGUYỄN THỊ HƯƠNG, NGÔ VĂN HOÀNH<br /> Tóm tắt: Bài báo này giới thiệu kết quả nghiên cứu đánh giá thành phần hóa học và cấu<br /> trúc tế vi của các chi tiết gồm vỏ động cơ, nắp đậy, nắp sau, vỏ loa phụt, then và đai ốc trong<br /> động cơ phóng của tên lửa Kh-35E. Các kết quả phân tích cho thấy các chi tiết đều được chế<br /> tạo từ hợp kim thép mác 30XCHA, 30XCA và 25XC. Cấu trúc tế vi của các mẫu dạng pha<br /> bainit, mactenxit, hoặc bainit ram, mactenxit ram<br /> Từ khóa: Tên lửa Kh35-E, Động cơ phóng, Thép hợp kim.<br /> 1. MỞ ĐẦU<br /> Động cơ phóng của tên lửa Kh-35E (ký hiệu là 78ДT) có công dụng phóng và tạo tốc<br /> độ cho tên lửa ở giai đoạn đầu quỹ đạo bay và là động cơ tên lửa nhiên liệu rắn một chế<br /> độ. Động cơ phóng gồm thân, thuốc phóng rắn, nắp đậy, khối loa phụt, thuốc mồi B-287<br /> và kíp mồi K-716-1. Thân bao gồm các ống trụ hàn liền, vòng cánh trước, vòng cánh sau,<br /> đáy, cổ; trên các vòng cánh có các mặt với rãnh vòng, rãnh định hướng dọc để định vị<br /> đúng khi lắp động cơ và vòng đệm ôm chốt hãm nhằm cố định ren loa phụt. Chốt hãm lắp<br /> qua các lỗ được đậy kín bằng các mấu và các tấm đệm cố định bằng cách xiết chặt các vít<br /> [1,2]. Đối với các chi tiết trong thân của động cơ, nắp đậy, vỏ khối loa phụt, nắp sau, then<br /> và đai ốc đều được chế tạo từ thép hợp kim. Trong đó ngoài sắt và cacbon còn có mặt của<br /> các nguyên tố kim loại khác như Cr, Ni, Mn, Si, Mo, W, Ti, Co, Nb. Các loại thép hợp<br /> kim này thường có cơ tính cao hơn so với thép cacbon, đặc biệt tính chịu nóng, khả năng<br /> chống ăn mòn, độ dai va đập, giới hạn chảy, độ co thắt tương đối, điện trở… đều khá cao<br /> [3-5]. Hiện nay, để bảo quản, bảo dưỡng và tăng hạn sử dụng của tên lửa Kh-35E chúng ta<br /> đều phải thuê chuyên gia nước ngoài hoặc đặt hàng nhập khẩu các loại vật tư linh kiện từ<br /> Nga. Việc đặt hàng nhiều chủng loại với số lượng ít, thủ tục nhập khẩu khó khăn, chi phí<br /> cao, thời gian nhập khẩu kéo dài,... đã gây ảnh hưởng không nhỏ đến tính chủ động trong<br /> công tác kỹ thuật. Do vậy, tự nghiên cứu phân tích thành phần và tính năng cơ lý của các<br /> mẫu vật liệu cơ bản trong tên lửa Kh-35E làm cơ sở cho những nghiên cứu tiếp theo sẽ có<br /> ý nghĩa thực tiễn cao. Bài báo này trình bày một số kết quả khảo sát thành phần hóa học,<br /> cấu trúc tế vi của các chi tiết vỏ động cơ, nắp đậy, vỏ khối loa phụt, nắp sau, then và đai ốc<br /> trong động cơ phóng của tên lửa Kh-35E.<br /> <br /> 2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU<br /> 2.1. Vật tư - hóa chất<br /> Các chi tiết sử dụng để nghiên cứu khảo sát thành phần hóa học, cấu trúc tế vi trong<br /> động cơ phóng của tên lửa Kh-35E bao gồm: vỏ động cơ, nắp đậy, nắp sau, vỏ loa phụt,<br /> then và đai ốc. Các chi tiết này được lấy sau quá trình tháo rời động cơ phóng của tên lửa<br /> Kh-35E. Do yêu cầu nên quá trình nghiên cứu khảo sát thành phần và cấu trúc tế vi được<br /> tiến hành bằng phương pháp không phá hủy.<br /> 2.2. Nghiên cứu đánh giá thành phần hóa học và cấu trúc tế vi<br /> Thành phần hóa học của các chi tiết được xác định bằng phương pháp phân tích quang<br /> phổ phát xạ. Quá trình phân tích được tiến hành trên thiết bị PMI Master Plus, Mỹ theo<br /> ASTM E415-08 tại Trung tâm đánh giá hư hỏng vật liệu (COMFA), Viện Khoa học Vật<br /> liệu/Viện Hàn lâm KH-CN Việt Nam. Cấu trúc tế vi của vật liệu được xác định bằng<br /> <br /> <br /> <br /> 156 V.N .To¸n, …, N. V. Hoµnh, "Nghiªn cøu thµnh phÇn … tªn löa Kh-35E."<br /> Nghiªn cøu khoa häc c«ng nghÖ<br /> <br /> phương pháp chụp ảnh trên thiết bị kính hiển vi quang học. Các chi tiết trước khi tiến hành<br /> chụp cấu trúc được mài nhẹ để làm nhẵn bề mặt, đánh bóng và tẩm thực dung dịch. Quá<br /> trình khảo sát cấu trúc tế vi được thực hiện trên kính hiển vi AXIOVERT 40 MAT với bộ<br /> đo độ cứng tế vi MHT-10 của Đức tại Trung tâm đánh giá hư hỏng vật liệu (COMFA),<br /> Viện Khoa học Vật liệu/Viện Hàn lâm KH-CN Việt Nam.<br /> 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN<br /> 3.1. Thành phần hóa học<br /> Kết quả phân tích thành phần hóa học và độ cứng của 06 chi tiết của động cơ phóng<br /> được dẫn ra ở bảng 1:<br /> Bảng 1. Thành phần hóa học và độ cứng của 06 chi tiết trong động cơ phóng.<br /> Kết quả (%)<br /> TT Chỉ tiêu Vỏ động Vỏ loa<br /> Nắp đậy Đai ốc Then Nắp sau<br /> cơ phụt<br /> 1 Fe 94,7 96,5 96,3 96,5 94,2 96,2<br /> 2 C 0,111 0,330 0,247 0,269 0,154 0,288<br /> 3 Si 1,22 1,20 1,16 1,17 1,13 1,05<br /> 4 Mn 1,06 0,916 0,942 0,856 1,18 0,930<br /> 5 Cr 0,998 0,735 0,973 0,780 1,14 0,908<br /> 6 Mo 0,314