Ứng dụng kỹ thuật phân tích không phá hủy xác định thành phần và tính chất của vật liệu dùng trong chế tạo ống phóng tên lửa KH-35E

Nghiên cứu khoa học công nghệ<br /> <br /> <br /> <br /> øng dông kü thuËt ph©n tÝch kh«ng<br /> ph¸ hñy x¸c ®Þnh thµnh phÇn vµ tÝnh chÊt<br /> cña vËt liÖu dïng trong chÕ t¹o<br /> èng phãng tªn löa Kh-35E<br /> Phan ThÞ BÝch Thñy, trÇn v¨n chung, nguyÔn thu h­¬ng, khuÊt hoµng b×nh<br /> Tãm t¾t: Do yªu cÇu kh«ng ®­îc ph¸ hñy mÉu, èng phãng tªn löa KH-35E víi<br /> kÝch th­íc lín ®· ®­îc ph©n tÝch x¸c ®Þnh thµnh phÇn, tÝnh chÊt vËt lý vµ cÊu tróc<br /> cña vËt liÖu dïng trong chÕ t¹o èng phãng b»ng kü thuËt kh«ng ph¸ hñy nhê thiÕt bÞ<br /> ®o t¹i hiÖn tr­êng (PMI-UV Plus). KÕt qu¶ ph©n tÝch chØ ra r»ng vËt liÖu dïng chÕ<br /> t¹o èng phãng lµ hîp kim nh«m biÕn d¹ng m¸c AMг6 theo ГOCT 4784-97, nhê ®ã cã<br /> thÓ ®¸nh gi¸ chÕ ®é c«ng nghÖ chÕ t¹o vËt liÖu cña èng phãng tªn löa KH-35E.<br /> Tõ khãa: Ống phãng, Ph©n tÝch kh«ng ph¸ hñy, Hîp kim nh«m.<br /> <br /> 1. më ®Çu<br /> èng phãng tªn löa KH-35E (h×nh 1) cã th©n vá gåm 3 ph©n khóc: èng tr­íc, èng sau vµ<br /> èng gi÷a cïng hai khung g¸ ngang, n¾p tr­íc, n¾p sau.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> H×nh 1. èng phãng tªn löa KH-35E.<br /> 1. N¾p tr­íc; 2. C«ng t¾c hµnh tr×nh; 3. Bu l«ng næ; 4. Ray dÉn h­íng; 5. Con ®éi tr­íc;<br /> 6. N¾p c¬ cÊu ®Êu c¸p; 7. Th©n vá; 8. Hép liªn kÕt; 9. Con ®éi sau; 10. N¾p sau.<br /> èng phãng tªn löa KH-35E cã kÝch th­íc lín (chiÒu dµi: 4690 mm, chiÒu réng: 892<br /> mm, chiÒu cao: 992 mm) l¹i kh«ng ®­îc phÐp ph¸ hñy mÉu, v× vËy, kh«ng thÓ x¸c ®Þnh<br /> b»ng c¸c ph­¬ng ph¸p th«ng th­êng trong phßng thÝ nghiÖm. Bµi b¸o nµy giíi thiÖu c¸c kÕt<br /> qu¶ ph©n tÝch x¸c ®Þnh thµnh phÇn vµ cÊu tróc cña vËt liÖu dïng ®Ó chÕ t¹o èng phãng<br /> (phÇn th©n vá) tªn löa KH-35E b»ng kü thuËt ph©n tÝch kh«ng ph¸ hñy mÉu, sö dông c¸c<br /> thiÕt bÞ ph©n tÝch hiÖn tr­êng.<br /> C¸c kÕt qu¶ ph©n tÝch vÒ thµnh phÇn hãa häc, cÊu tróc vµ ®é cøng cho biÕt vËt liÖu chÕ t¹o èng<br /> phãng tªn löa KH-35E cã thµnh phÇn vµ tÝnh chÊt t­¬ng ®­¬ng víi hîp kim nh«m biÕn d¹ng<br /> AMг6 theo ГOCT 4784-97 vµ chÕ ®é c«ng nghÖ dïng ®Ó chÕ t¹o vËt liÖu nµy.<br /> <br /> 2. ph­¬ng ph¸p Vµ THIÕT BÞ NGHI£N CøU<br /> 2.1. ThiÕt bÞ nghiªn cøu<br /> - X¸c ®Þnh thµnh phÇn hãa häc cña èng phãng tªn löa KH-35E b»ng m¸y quang phæ<br /> ph¸t x¹ hiÖn tr­êng PMI-UV Plus cña H·ng Wass – Céng hßa Liªn bang §øc, quang phæ<br /> ph¸t x¹ trong m«i tr­êng khÝ argon. PMI-UV Plus ph©n tÝch thµnh phÇn kim lo¹i vµ hîp<br /> kim (kho¶ng 20 nguyªn tè, bao gåm c¶ cacbon), víi ®é chÝnh x¸c cao (10-4M).<br /> <br /> <br /> <br /> T¹p chÝ Nghiªn cøu KH&CN Qu©n sù, Sè 32, 08 - 2014 153<br />  Hãa häc & Kü thuËt m«i tr­êng<br /> <br /> - CÊu tróc cña vËt liÖu ®­îc x¸c ®Þnh b»ng c¸c thiÕt bÞ: M¸y mµi/®¸nh bãng cÇm tay<br /> Transpol-2 (Zeiss) (§øc), kÝnh hiÓn vi cÇm tay PorterMet-Buehler (Struer) (§an M¹ch),<br /> kÝnh hiÓn vi quang häc Axiovert 40 MAT (Buehler) (Mü);<br /> - §é cøng vËt liÖu ®­îc ®o t¹i hiÖn tr­êng b»ng thiÕt bÞ ®o ®é cøng cÇm tay TH130-<br /> Trung Quèc.<br /> 2.2. Ph­¬ng ph¸p thùc nghiÖm<br /> 2.2.1. Ph­¬ng ph¸p quang phæ ph¸t x¹ trªn thiÕt bÞ PMI-UV Plus<br /> - Xö lý mÉu:<br /> Lµm s¹ch bÒ mÆt cña mÉu cÇn ph©n tÝch vµ mµi ph¼ng b»ng giÊy mµi cã ®é nh¸m > 80<br /> mesh dïng cho hîp kim nÒn Al cho ®Õn khi bÒ mÆt mÉu ph¼ng mÞn vµ s¹ch líp oxi hãa bªn<br /> ngoµi. Kh«ng sö dông giÊy mµi cacbua-silic ®Ó mµi mÉu, v× thµnh phÇn Si, C trong giÊy<br /> mµi sÏ ¶nh h­ëng ®Õn kÕt qu¶ ph©n tÝch.<br /> - HiÖu chØnh thiÕt bÞ:<br /> Lµm s¹ch ®iÖn cùc vonfram tr­íc khi hiÖu chuÈn thiÕt bÞ vµ chØnh ®iÖn cùc sao cho gãc<br /> ë ®Ønh lµ 45o. Khi b¾n mÉu ph¶i ®iÒu chØnh sao cho tiÕp xóc gi÷a bÒ mÆt mÉu vµ ®Çu sóng<br /> b¾n mÉu cña thiÕt bÞ ph¶i kÝn ®Ó gi¶m thiÓu kh«ng khÝ lät vµo buång adapter ®Çu sóng.<br /> Dïng c¸c mÉu chuÈn (®­îc cung cÊp kÌm theo thiÕt bÞ ®Ó t¸i lËp c¸c ®­êng chuÈn) ®Ó<br /> hiÖu chuÈn thiÕt bÞ ®Õn khi c­êng ®é tÝn hiÖu c¸c nguyªn tè nhËn ®­îc ph¶i æn ®Þnh míi b¾n<br /> mÉu. Hµm l­îng khÝ argon tèi thiÓu dïng cho ph©n tÝch ph¶i ®¹t 99,999% víi ¸p lùc khÝ<br /> argon khi ph©n tÝch lµ: 5 ÷ 5,5 bar.<br /> - MÉu chuÈn dïng cho vËt liÖu kim lo¹i nÒn nh«m lµ: RA 10/1- Nh«m nguyªn chÊt, RA<br /> 18/41-Hîp kim Al/Si-Cu-Ni, RA 19/13- Hîp kim Al/Mg-Zn-Fe<br /> 2.2.2. Kü thuËt Replica bÒ mÆt<br /> Kü thuËt Replica hiÓu mét c¸ch ®¬n gi¶n lµ kü thuËt sao chÐp cÊu tróc bÒ mÆt cña vËt<br /> liÖu b»ng mµng hay chÊt dÎo. ViÖc lÊy mÉu thùc hiÖn t¹i hiÖn tr­êng mµ kh«ng cÇn ph¸<br /> mÉu. C¸c mÉu Replica thu ®­îc sÏ ph©n tÝch, chôp ¶nh trong phßng thÝ nghiÖm b»ng kÝnh<br /> hiÓn vi quang häc hay SEM [1 - 3].<br /> - Xö lý mÉu:<br /> Mµi bÒ mÆt b»ng giÊy mµi ®Õn sè 600 (1200) vµ ®¸nh bãng b»ng bét kim c­¬ng 6-3-1<br /> m. §¸nh bãng l¹i b»ng dung dÞch keo SiO2 ®Ó ®­îc bÒ mÆt nh½n hoµn toµn. TÈm thùc<br /> mÉu ®· ®­îc lµm nh½n b»ng dung dÞch tÈm thùc 0,5ml HF + 100ml n­íc tinh khiÕt ®Ó thÊy<br /> ®­îc c¸c phÇn tö quan t©m.<br /> - LÊy mÉu Replica:<br /> ¸p mµng xenlulo axetat ®· ®­îc lµm mÒm b»ng dung m«i axeton lªn bÒ mÆt mÉu. §Ó c¶i<br /> thiÖn ®é ph©n gi¶i, s¬n mÆt sau cña mµng víi mùc ®en tr­íc khi bãc nã ra khái bÒ mÆt sao<br /> chÐp. Bãc mµng ®· kh« ra khái bÒ mÆt kim läai, g¾n nã lªn tÊm ®Õ (kÝnh). Bèc bay bÒ mÆt<br /> cÇn nghiªn cøu cña mÉu Replica ban ®Çu b»ng Cr, Al, hay Ag... ®Ó t¨ng ®é t­¬ng ph¶n.<br /> Phñ mét líp cacbon ®Ó t¨ng ®é ph¶n x¹ cña bÒ mÆt.<br /> §em chôp kim t­¬ng x¸c ®Þnh cÊu tróc tÕ vi.<br /> <br /> 3. KÕt qu¶ vµ th¶o luËn<br /> 3.1. X¸c ®Þnh thµnh phÇn hãa häc vµ m¸c hîp kim cña èng phãng tªn löa KH-35E<br /> KÕt qu¶ ph©n tÝch thµnh phÇn hãa häc cña èng phãng tªn löa kh-35E ®­îc tr×nh bµy trªn<br /> b¶ng 1.<br /> <br /> <br /> 154 P. T.B. Thñy, T.V. Chung, N.T.H­¬ng, K.H. B×nh, “øng dông kü thuËt… tªn löa KH-35E.”<br /> Nghiên cứu khoa học công nghệ<br /> <br /> <br /> B¶ng 1. KÕt qu¶ ph©n tÝch thµnh phÇn hãa häc cña èng phãng.<br /> Nguyªn tè (%)<br /> MÉu<br /> Al Si Mn Ti Fe Cu Mg Be Zn Zr<br /> Khung èng<br /> 93,0 0,233 0,581 0,0611 0,264 0,0128 5,59 0,0010 0,01 0,0031<br /> phãng<br /> Vá èng<br /> 92,6 0,208 0,560 0,0472 0,317 0,0205 5,97 0,0017 0,01 0,0081<br /> phãng<br /> <br /> АМг5Мц 91,85<br /> 0,05- 4,8-<br /> (ГOCT -