TiZrNbVAl高熵合金弹体侵彻双层钢板可行性研究

摘要

为了验证TiZrNbVAl高熵合金弹体的可行性，开展了材料力学性能及弹体侵靶试验研究。对TiZrNbVAl高熵合金在应变率分别为10-3s-1、1 000 s-1、3 000 s-1和室温分别为、200℃、300℃条件下的力学性能进行了试验研究，获得了TiZrNbVAl高熵合金的准静态和动态力学性能，并对其冲击韧性、应变率效应及温度效应进行了分析，结果表明：TiZrNbVAl强度较好，抗冲击性能优异，在高温和动态加载条件下具有温度软化效应和应变率强化效应，并根据试验数据拟合得到了TiZrNbVAl高熵合金的Johnson-Cook模型参数。设计并开展了125 mm火炮侵靶验证试验，TiZrNbVAl弹体以786 m/s速度穿透2层Q345钢板，头部侵蚀较为严重，但主体结构完整，验证了TiZrNbVAl高熵合金用于侵彻战斗部壳体的可行性。采用数值仿真模型对侵彻过程进行了模拟，弹体头部侵蚀仿真结果与试验结果较为吻合，验证了材料模型和数值仿真模型可靠性。研究结论和成果可为高熵合金侵彻弹体设计提供思路和依据。