способ изготовления ствола стрелкового оружия

Формула изобретения

Способ изготовления ствола стрелкового оружия, включающий механическую обработку ствольной заготовки с получением гладкого канала ствола, формирование нарезов и полей пластической деформацией и осаждение гальванического хрома с последующим прогревом, отличающийся тем, что формирование нарезов и полей на поверхности гладкого канала ствола пластической деформацией осуществляют после осаждения гальванического хрома на поверхность гладкого канала ствола, при этом прогрев ствольной заготовки с хромовым покрытием осуществляют в вакууме или в среде защитного газа при температуре не выше температуры отпуска ствольной заготовки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для изготовления стволов стрелкового оружия с хромированным каналом, толщиной хромового покрытия до 0,1 мм.

Известен способ изготовления ствола стрелкового оружия, принятый за прототип (см. М.Г.Арефьев, Л.И.Карпов. «Производство стволов стрелкового оружия» под ред. А.А.Благонравова, НКАП ОборонГИЗ, Главная редакция вооружения и боеприпасов, Москва, 1945, стр.14-15, 210-211, фиг.37). Способ заключается в следующем: ствольную заготовку с требуемым комплексом механических свойств, например из стали ЗОХН2МФА, подвергают механической обработке, заключающейся в обработке канала ствола и наружной обработке ствола. Обработка канала ствола включает образование канала путем сверления и развертывания, образование полей и нарезов на поверхности канала пластической деформацией, например радиальным обжатием, образование патронника. Затем осаждают на поверхности канала ствола гальванический хром с последующим прогревом при температуре 500°С.

Недостатками известного способа являются:

- низкая рассеивающая способность электролита, в результате толщина осажденного хрома во впадинах (нарезах) меньше, чем по полям;

- неравномерность отложения хрома, вызванная различными условиями осаждения покрытия по всей длине канала: изменение сопротивления электролита из-за различного газонаполнения, изменение сопротивления анода от точки подключения до каждого сечения, изменение температуры электролита и анода за счет омического разогрева;

- отклонение от прямолинейности канала ствола, вызванное неравномерностью осаждения хромового покрытия, снижает кучность боя.

Предлагаемым изобретением решается задача по повышению качества и улучшению эксплуатационных характеристик стрелкового оружия.

Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в обеспечении прямолинейности канала ствола и, как следствие, улучшении при этом боевого параметра - кучности стрельбы.

Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемом способе изготовления ствола стрелкового оружия, включающем механическую обработку ствольной заготовки с получением гладкого канала ствола, формирование нарезов и полей пластической деформацией и осаждение гальванического хрома с последующим прогревом, новым является то, что формирование нарезов и полей на поверхности гладкого канала ствола пластической деформацией осуществляют после осаждения гальванического хрома на поверхность гладкого канала ствола, при этом прогрев ствольной заготовки с хромовым покрытием осуществляют в вакууме или в среде защитного газа при температуре не выше температуры отпуска ствольной заготовки.

Формирование нарезов и полей на поверхности канала ствола пластической деформацией после осаждения гальванического хрома позволяет надежно обеспечить диаметральные размеры и прямолинейность канала ствола.

Осуществление прогрева ствола после осаждения гальванического хрома в вакууме или в среде защитного газа при температуре не выше температуры отпуска ствольной заготовки не приводит к изменению механических свойств стали, исключает процесс окисления стали через сетку трещин в хромовом покрытии, обеспечивает пластичность хрома.

Технические решения с признаками, отличающими заявляемое решение от прототипа, не известны и явным образом из уровня техники не следуют. Это позволяет считать, что заявляемое решение является новым и обладает изобретательским уровнем.

Способ реализуется следующим образом. Ствольную заготовку из стали подвергают механической обработке, заключающейся в обработке канала ствола и наружной обработке ствола. Обработка канала ствола включает образование канала ствола путем сверления и развертывания, с последующим радиальным обжатием заготовки с использованием цилиндрической оправки. В результате получают ствол требуемой длины с гладким каналом установленного диаметра. Проводят хромирование поверхности канала ствола с последующим прогревом в вакууме или в среде защитного газа при температуре не выше температуры отпуска ствольной заготовки, а затем проводят операцию формирования полей и нарезов канала ствола пластической деформацией с использованием оправки соответствующей формы.

Пример реализации способа изготовления ствола снайперской винтовки калибра 12,7 мм

Берут ствольную заготовку из стали 30ХН2МФА, закаленную и отпущенную на требуемый комплекс механических свойств (предел текучести ₀₂ 80 кгс/мм², предел прочности _в 90 кгс/мм², относительное сужение >40%, относительное удлинение >10%, ударная вязкость KCV 9 кгс м/см²), который обеспечивается закалкой с 880±10°С на воду и окончательным отпуском на 620-670°C с охлаждением через воду на воздух. Твердость стальной заготовки 269 341 НВ. При таком уровне твердости сталь легко обрабатывается резанием и поддается пластической деформации в холодном состоянии.

Ствольную заготовку подвергают механической обработке:

проводят обработку канала ствола и наружную обработку ствола. Обработка канала ствола заключается в образовании канала ствола путем сверления и развертывания с обеспечением диаметра 15^=0,11 мм. Подвергают ствольную заготовку радиальному обжатию на радиально-ковочной машине SHK-17 с использованием цилиндрической оправки Получают ствол требуемой длины с гладким каналом На гладкий цилиндрический канал осаждают гальванический хром толщиной 18-30 мкм. Прогревают ствол при температуре 600±5°С в вакууме. Температура стабилизации хромового покрытия ниже температуры отпуска стальной заготовки, поэтому механические свойства стали 30ХР2МФА не изменяются. Стабилизирующий отпуск производят в вакууме для исключения процесса окисления стали через сетку трещин в хромовом покрытии. Микротвердость гальванического хрома при прогреве снижается с 950-1000 HV до 450-500 HV. При этом пластичность хрома резко возрастает с одновременным улучшением адгезии покрытия со сталью, что подтверждено методикой проверки осыпаемости хрома испытанием специальных образцов. Уровень микротвердости хромового покрытия 450-500 HV достаточный для обеспечения живучести снайперской винтовки калибром 12,7 мм.

После стабилизации хромового покрытия ствол подвергают радиальному обжатию на радиально-ковочной машине марки SHK-17 для формирования на поверхности канала ствола полей и нарезов с помощью оправки соответствующей формы. Во время процесса радиального обжатия выкрашивание хрома не происходит.

Прямолинейность и диаметральные размеры канала ствола обеспечиваются в соответствии с техническими условиями. Правка и доводка канала ствола не требуются.

Предложенный способ изготовления ствола стрелкового оружия обеспечивает строгую геометрию полей и нарезов, прямолинейность канала ствола и, как следствие, надежное выполнение технических условий по кучности боя.

Дополнительный источник информации: ОСТ В3-6011-85 «Заготовки стволов калибров 4,5-30 мм. Типовой технологический процесс холодного радиального обжатия».