铝合金弹壳耐烧蚀处理工艺研究（开题报告）.doc

1、课题的目的及意义（含国内外的研究现状分析或设计方案比较、选型分析等）
1.1课题的目的及意义：　
铝是轻型结构金属，具有许多优异的性能，与钢铁、工程塑料等材料相比，铝合金有着质量轻、比强度高、等优异的性能。铝还具有优良的吸湿能力、流动性、尺寸稳定性、机械加工性能和电磁干扰屏蔽性能。铝的这些优异性能, 使铝合金在国防、航空工业、汽车、摩托车、光学仪器、机械设备和电子产品等领域有着非常广阔的前景。然而迄今为止，其应用潜力与现实之间却依然存在巨大的反差。造成这种现状的主要原因在于铝的低耐蚀性问题，即耐蚀性差一直是阻碍铝合金应用的主要因素之一[1-3]。铝在绝大多数的无机酸性以及中性溶液中都是不耐蚀的，而且腐蚀速率一般都很大，只有在碱性溶液中，铝才不会受到腐蚀[4]。因此，提高铝合金的耐蚀性具有非常重要的意义。
兵器质量是一项重要的战技指标，减轻兵器质量对提高兵器机动性及战场生存能力有重要意义。采用轻金属是兵器装备轻量化的主要手段之一，而铝合金具有以上诸多优点，是减轻武器装备质量，实现武器装备轻量化，提高武器各项战术性能的理想材料[5]。对于炮弹，除铝合金使其轻量化外，由于铝合金材料的热胀系数小，在炮弹的爆炸过程中，增大了爆炸的面积，增强了爆炸的杀伤力。铝合金炮弹壳有诸多优点，然而，除了一般铝合金存在的耐腐蚀差问题外，铝合金炮弹壳的工作环境决定了其将呈现出新问题；它工作在与弹道摩擦产生高温的环境下，在高温下其机械强度和硬度都明显降低，耐烧蚀性变差，这将极大地影响其工作性能，使其性能急剧下降。因此，耐烧蚀性问题是研制高性能铝合金炮弹壳的关键问题。
1.2提高铝及其合金耐烧蚀性的途径
自身化学活泼性高、对杂质特别是Fe、Ni、Cu和Co元素的高度敏感，以及pH<11条件下钝化膜的不稳定是造成铝腐蚀问题的主要根源[6，7]。尽管通常情况下
铝及其合金的耐烧蚀性较差，但是通过选用或开发适当的合金或/和对合金进行适当的表面处理，铝合金也可以表现出优异的耐烧蚀性能。因此，提高铝及其合金耐烧蚀性有以下方法：
1.2.1开发高纯合金或新合金
影响铝合金耐烧蚀性的最重要因素之一是其中的杂质含量，尤其是有害元素如Fe、Ni、Cu和Co的含量[8-10]，故减少铝合金内的杂质含量，开发高纯合金或新合金是通过改良材料自身达到提高其耐烧蚀性的重要手段。