Высокоэффективные сплавы, упрочненные оксидной дисперсией, могут быть использованы в ядерных реакторах нового поколения
В атомной промышленности предъявляются высокие требования к надежности материалов компонентов реактора, требуя, чтобы материалы имели хорошую радиационную стойкость, свойства ползучести при высоких температурах и устойчивость к расширению пустот, поскольку под воздействием нейтронного излучения материалы образуют полости, что приводит к механическому повреждению.Сплавы, упрочненные оксидами, обладают хорошими свойствами ползучести при высоких температурах, сохраняют жесткость без деформации при высоких температурах и большинство из них выдерживают высокие температуры до 1000 °С, однако традиционные коммерческие сплавы, упрочненные оксидами, имеют дефект, то есть они подвергаются воздействию экстремальных нейтронов.
Сопротивление расширению пустот при облучении слабое.В марте 2021 года Техасская инженерная экспериментальная станция A&M, Национальная лаборатория Лос-Аламоса и Университет Хоккайдо в Японии совместно разработали высокоэффективный оксидно-дисперсионно-упрочненный сплав нового поколения, который можно использовать в ядерных реакторах деления и термоядерного синтеза.Новый сплав, упрочненный оксидной дисперсией, решает эту проблему за счет внедрения частиц нанооксида в мартенситную металлографическую структуру, сводя к минимуму расширение пустот, и полученный в результате сплав, упрочненный оксидной дисперсией, может выдерживать до 400 ударов на атом.Это один из наиболее успешных сплавов, разработанных в этой области, с точки зрения жаропрочности и устойчивости к набуханию.
В настоящее время армия, флот и корпус морской пехоты США проводят испытания и проверки легких композитных патронов для замены традиционных латунно-металлических патронов.В мае 2021 года Корпус морской пехоты завершил лабораторную проверку экологических характеристик пули композитного патрона калибра 12,7 мм и готов к проведению полевых испытаний.В отличие от традиционных латунных пуль, MAC использует комбинацию пластиковой и латунной гильз для уменьшения веса пули на 25%, увеличивая боекомплект обычных пехотинцев с 210 до 300 патронов.
Кроме того, эта легкая пуля имеет более высокую точность, начальную скорость и лучшие баллистические характеристики.При стрельбе композитными оболочечными пулями из-за плохой теплопроводности пластика тепло пули нелегко передается стволу и стволу, что позволяет уменьшить накопление тепла на стволе и в стволе при скоростной стрельбе, замедлить скорость стрельбы. износ материала ствола.Абляция, продлевающая срок службы ствола.В то же время снижение тепловыделения в стволе и патроннике позволяет винтовке или пулемету вести стрельбу дольше.
Если из скорострельного пулемета М113 быстро отстрелять 1500 патронов латунными пулями, то пуля сгорит из-за сильного нагрева в стволе (температура слишком высока для воспламенения боеприпаса в пуле) и произойдет самопроизвольный выстрел;при этом скорострельный пулемет М113 используется для быстрой стрельбы пулями из композитных материалов. При стрельбе температура в стволе и патроннике на 20% ниже, чем при стрельбе пулями с латунной гильзой, а также количество выпущенных пуль увеличилось до 2200 патронов. .
Если испытание пройдет успешно, Корпус морской пехоты может использовать композитные пули калибра 12,7 мм для замены активных латунных пуль, чтобы уменьшить вес боеприпасов.
Время публикации: 25 июля 2022 г.