两个火炮都发射了4670发弹药,另一个目的是提供一种用于枪炮的湿性润滑剂的替代品

188金宝搏 ,一、发明领域本发明涉及一种球状镍硼涂层,主要用于摩擦系数要求低和耐磨性要求高的表面,可用作湿性润滑剂的改良替代品。将润滑剂与镍硼涂层相结合或涂敷在镍硼涂层上可提高涂层的耐磨性、抗腐蚀性和润滑性。二、相关工艺描述美国专利US6319308、US6066400和US5019163中都涉及了镍硼涂层的描述,在这些专利中一般都采用化学沉积工艺制备这种涂层,涂层通常具有球状和柱状结构。其中,专利US6319308提出润滑剂颗粒可以与镍硼涂层共沉积。通常,枪炮在发射之后需要定期进行清洁和润滑维护。如果不进行定期的润滑维护,就会造成阻塞或瞎火。以前的维护采用湿性润滑剂降低摩擦系数和腐蚀,但使用湿性润滑剂维护给军队士兵带来的一个问题就是,湿性润滑剂会吸附沙砾,造成枪炮阻塞,增加了维护工作量。此外,低磷酸盐化学涂层也已用于枪炮基体金属增强抗腐蚀性。但是这些涂层不具备球状镍硼涂层的耐磨性和润滑性。本发明的一个目的是提供一种润滑性提高了的干燥球状镍硼涂层,另一个目的是提供一种用于枪炮的湿性润滑剂的替代品,其中所涉及的枪炮涵盖了各类使用火炮发射药的武器,包括步枪、加农炮和火炮。此外,本发明还有一个目的就是延长枪炮零部件重复使用润滑剂的时间间隔。三、发明概述本发明是一种具有润滑性能的球状镍硼涂层。用上述专利方法制备的球状和柱状硼涂层的摩擦系数较低,可得到一种在表面层中具有结节的柱状结构。在镍涂层中也可以通过硬质颗粒喷射表面形成结节。与化学沉积柱状结构镍硼涂层相比,使用喷射形成结节产生的涂层较差。通过使润滑剂颗粒与镍硼共沉积或使镍硼涂层用干燥润滑剂进行后处理等方法,都可将润滑剂引入到镍硼涂层中。有很多技术可以用于进行这种处理,例如通过高压喷射使润滑剂进入涂层,或者用滚筒抛光碗将干燥润滑剂抛光进入镍硼表面,或者将干燥颗粒通过摩擦进入镍硼表面。干燥润滑剂有二硫化钨、二硫化钼或PTFE等。

五、射击实验本发明的射击实验有意采用了廉价弹药,因为这些弹药的腐蚀性火药残渣对武器表面有损害,如果这种残渣不能完全从表面清除掉,残留物会变成酸性物质侵蚀武器的基体金属。本发明的目的就是利用镍硼涂层保护火炮表面免受这种化学侵蚀。实验准备了两个火炮,其中一个先用二硫化钼磨光,这种二硫化钼是一种干燥薄膜润滑剂,要涂在镍硼涂层的表面。没涂润滑油的火炮开始有点”粘”,操作显得粗糙,到后来,操作与具有干膜润滑剂的武器一样好。但在炮管的破口区需要进行抛光,防止弹药从无润滑火炮卸弹壳时绞死。第一轮射击操作以半自动和全自动方式发射了470发温彻斯特弹药,一切正常。像制造商要求的那样,火炮无需清洁维护,发射操作一切正常。同一天,约8小时后,再发射500发Wolf
Brand弹药,同样无需清洁维护,一切正常。24小时后,再发射1200发弹药,还是一切正常,武器不需要进行清洁维护。2天后,又发射了500发弹药,接着一周又发射了2000发弹药,有3个瞎火,但是这与弹仓质量差有关,而与火炮及其涂敷的零部件完全无关。两个火炮都发射了4670发弹药,没有二硫化钼干膜润滑的火炮在最开始出现了唯一的一次瞎火,那以后一直正常。有干膜润滑的火炮由于弹舱质量差,在约2100发的时候出现了3发瞎火。这些例子说明,使用本发明涂层后可以使火炮的维护周期与湿性润滑剂所要求的维护周期相比极大地延长了。枪炮零部件上涂层的最佳表面粗糙度要求大约是20RMS,化学镍硼沉积后涂层表面粗糙度大约是40RMS,通常要求涂层表面具有较低的RMS以减小配合表面之间的磨损,避免不希望的沙砾截留在结节之间。利用常规的抛光技术可以降低表面粗糙度。这种结节涂层形成了一种能够自润滑的枪炮,自润滑枪炮意思是枪炮至少具有一种部件具有结节镍涂层,这种涂层的性能除可满足湿性润滑剂的要求外,还可延长清洁维护周期和炮管寿命。其中,涂层的硼含量要超过2.5%但不能高于6%,因为硼含量增加会使硬度增加,硼含量的最佳范围是4~4.5%重量百分数。将80%∶20%或者20%∶80%的二硫化钨和二硫化钼混合物涂敷到结节镍涂层上,可以强化镍硼涂层。混合的最佳比例约为50∶50。这些配方具有独特的结构与性能,混合物可以按下述工艺涂敷:通过摩擦使其磨在镍涂层中;用溶剂稀释并涂到镍表面;与玻璃珠混合将其喷射到表面或用高压气体将其喷射到表面,例如250~1000psi无玻璃珠的氮气。

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