СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛАСТИЧНОЙ СТРУКТУРЫ ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ НА ПЕРЕДНЕМ ВЫСТУПЕ СТВОЛЬНОЙ КОРОБКИ СТРЕЛКОВОГО ОРУЖИЯ
PRODUCTION OF SURFACE LAYER PLASTIC STRUCTURE ON GUN BREECH FRAME FRONT LEDGE

Изобретение относится к области вооружения и предназначено для снижения отдачи и колебаний от ударной волны на ложе стрелкового оружия, в частности карабинов и снайперских винтовок.
Современные карабины и снайперские винтовки проектируются для надежной и продолжительной работы с выдерживанием основных технических параметров в период эксплуатации, например, таких как кучность и точность стрельбы, долговечность и прочность ложи и т.д. Однако несмотря на достоинства и надежность известных из уровня техники карабинов и снайперских винтовок существуют и недостатки, одним из которых является отдача от выстрела, которая передается через ложу стрелкового оружия в плечо стрелка, и колебания, вызванные возмущением от ударной волны, возникающей при стрельбе.
Приемлемым и простым способом по заявленному изобретению, позволяющим снизить отдачу и колебания, возникающие при стрельбе из винтовки, может являться пластичное покрытие, наносимое на передний или опорный выступ ствольной коробки - «лапу отдачи». Передний или опорный выступ ствольной коробки (Recoil lug - англ.) - элемент, исключающий или существенно снижающий передачу нагрузок и колебаний на ствольную коробку и передающий их на ложе стрелкового оружия в момент выстрела. Передний выступ ствольной коробки заходит своим нижним концом в паз на ложе стрелкового оружия и имеет разное конструктивное выполнение. Он может быть интегрирован в ствольную коробку в виде сменного элемента или выполнен с ней за одно целое, а может быть расположен в виде отдельного элемента таким образом, чтобы он зажимался между ствольной коробкой и стволом - такое расположение приведено в патентах US 8230633 и US 7975417, так называемая «накладная лапа отдачи».
Из уровня техники известен передний выступ ствольной коробки (Recoil lug) по патенту US 6637142 B1, 28.10.2003, который выбран в качестве аналога. Конструктивно передний выступ ствольной коробки (56) располагается между ствольной коробкой и стволом и заходит своим нижним элементом в паз на ложе стрелкового оружия. Данная конструкция позволяет исключить передачу нагрузки на ствольную коробку и перераспределить ее на ложе стрелкового оружия. Недостатки указанной конструкции заключаются в недостаточной эффективности при гашении отдачи и колебаний, передающихся на ложе стрелкового оружия.
Из уровня техники известен передний выступ ствольной коробки по патенту US 3206885 А, 21.09.1965, который выбран в качестве аналога. Конструктивно передний выступ ствольной коробки интегрирован со ствольной коробкой зацело и располагается в зоне казенника ствола. Недостатки указанной конструкции заключаются в конструктивной особенности расположения переднего выступа ствольной коробки, который интегрирован со ствольной коробкой зацело, что может являться причиной возникновения сминающих нагрузок в местах соединения ствольной коробки с ложем стрелкового оружия и, соответственно, потерей технической кучности стрельбы.
Из уровня техники известен передний выступ ствольной коробки (Recoil lug) по патенту US 2009077855 A1, 26.03.2009, описание [0024]-[0025], фиг.1, который выбран в качестве аналога. Конструктивно передний выступ ствольной коробки (14) располагается таким образом, что она зажимается между ствольной коробкой и стволом и заходит своей нижней частью в паз на ложе стрелкового оружия. Данная конструкция позволяет исключить передачу нагрузки на ствольную коробку и перераспределить ее на ложе стрелкового оружия. Недостатки указанной конструкции заключаются в недостаточной эффективности переднего выступа ствольной коробки при гашении отдачи и колебаний, передающихся на ложе стрелкового оружия.
Технический результат заявленного изобретения заключается в снижении отдачи и колебаний, передающихся на ложе стрелкового оружия при стрельбе, и в увеличении долговечности ложи.
Технический результат обеспечивается тем, что способ снижения отдачи и колебаний от выстрела на ложе стрелкового оружия заключается в получении пластичной структуры поверхностного слоя на переднем выступе ствольной коробки путем нанесения на него покрытия в виде материала высокой пластичности - никеля со стороны действия нагрузки и колебаний от ударной волны, возникающих при стрельбе. Затем термической обработке переднего выступа ствольной коробки с нагревом и дальнейшим охлаждением в вакууме. Термическую обработку проводят при температуре 700-710°C с выдержкой 30-35 минут со скоростью нагрева и охлаждения 15-20°C в минуту. При этом передний выступ ствольной коробки располагается между стволом и ствольной коробкой.
Процесс нанесения материала высокой пластичности на передний выступ ствольной коробки осуществляется следующим образом.
-3
На поверхность переднего выступа ствольной коробки со стороны ствола наносят слой гальванического никеля толщиной 15-20 мкм. Перед нанесением никеля осуществляют очистку поверхности детали переднего выступа ствольной коробки в кислотном растворе для удаления окисной пленки. После удаления окисной пленки деталь передают на выполнение операции никелирования. Затем деталь с нанесенным покрытием подвергают термообработке, включающей нагрев до температуры 700-710°C, выдержку 30-35 минут и последующее охлаждение. Нагрев и охлаждение осуществляют в вакууме с давлением 10 мм рт.ст. Скорость нагрева и охлаждения не должны превышать 15-20°C в минуту. При скорости выше указанной в процессе нагрева между покрытием и подложкой может появиться зазор (когда сращивание покрытия с подложкой отсутствует) вследствие разницы коэффициентов термического расширения, так как коэффициент термического расширения никеля больше, чем коэффициент термического расширения стали. В случае же превышения скорости охлаждения могут появиться несплошности в покрытии вследствие разницы коэффициента термического расширения покрытия и подложки. Обусловлено это тем, что металл покрытия будет растягиваться вследствие взаимодействия металла подложки, так как металл подложки медленнее сжимается при охлаждении, чем металл покрытия. Нагрев детали с покрытием позволяет обеспечить адгезию (сращивание) покрытия с подложкой и уплотнить само покрытие. Адгезия достигается путем диффузионного обмена атомов подложки и покрытия, а плотность никеля достигается благодаря процессу самодиффузии. Наличие защитной среды - вакуума, обеспечивает чистоту поверхности покрытия. Температура нагрева 700-710°С выбрана с учетом осуществления диффузии при сохранении α(альфа)-фазы без переходов ее в γ(гамма)-фазу для стали. Это обеспечивает равномерное однородное сохранение диффузионного слоя. Подъем температуры выше 710°C вызовет переход α(альфа) в γ(гамма) состояние изменения решетки, что приведет к изменению объема металла и, соответственно, к изменению пустот и их размеров, а затем при охлаждении произойдет обратный процесс, вызванный переходом из γ(гамма) в α(альфа) состояние при температура 713°C. После термообработки осуществляют полировку поверхности никелевого покрытия до получения шероховатости и размера по толщине в пределах, заданных конструкторской документацией.
Ниже приведен пример выполнения способа.
-3
В качестве материала изготовления переднего выступа ствольной коробки - подложки, использовали сталь 14Х17Н2, основа которой железо. Перед началом проведения нанесения покрытия подложку обрабатывали механическим путем, выдерживая размеры согласно чертежам. Затем проводили травление в растворе кислот, включая азотную, серную и фтористо-водородную. После промывки в воде на деталь наносили гальваническим способом никель. Толщина его составляла 18±2 мкм. Никель наносили со стороны контакта переднего выступа ствольной коробки со стволом. После этого проводили термообработку детали. Защитная среда - вакуум с давлением 10 мм рт.ст. Нагрев и охлаждение осуществляли со скоростью 15°C в минуту. Температура термообработки составляла 700-710°C, выдержка при ней была 30-35 минут. После охлаждения детали осуществляли шлифовку по никелю с обеспечением его толщины 10±1 мкм и шероховати поверхности Ra 0.63.