ES2205656T3 - Procedimiento para la fabricacion de un tubo de cañon revestido en su interior con una capa de cromo duro. - Google Patents
Procedimiento para la fabricacion de un tubo de cañon revestido en su interior con una capa de cromo duro.Info
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Abstract
La invención se refiere a la fabricación de un tubo cañón de un arma que comprende calentar una capa de cromo duro por encima de su temperatura de recristalización después del galvanizado cuando se deposita una capa de cromo en la superficie interna del tubo del arma. La producción de un tubo de un arma comprende calentar la capa de cromo duro (2) al menos una vez por encima de su temperatura de recristalización después del galvanizado de la capa de cromo duro en la superficie interior del tubo del arma de forma que se produzca una recristalización uniforme de toda la capa interna de cromo duro.
Description
Procedimiento para la fabricación de un tubo de
cañón revestido en su interior con una capa de cromo duro.
La presente invención hace referencia a un
procedimiento para la fabricación de un tubo de cañón revestido en
su interior con una capa de cromo duro.
Los vapores de la pólvora caliente que se
producen al disparar munición provocan fenómenos de desgaste
abrasivo y erosivo en las paredes internas sin protección del
correspondiente tubo de cañón, que suele ser de acero. Esto ocasiona
pérdidas en el rendimiento y en la precisión de tiro del arma
correspondiente, así como un envejecimiento prematuro del tubo del
cañón.
Por el documento DE 41 07 273 A1 se conoce la
aplicación, en tubos de cañón de gran calibre, de una capa de cromo
duro sobre la pared interna del tubo de cañón correspondiente
mediante una separación galvánica del cromo para reducir el desgaste
erosivo del tubo. Así, debido a su elevado punto de fusión respecto
al acero del cañón y a su mejor inercia química, la capa de cromo
duro impide en gran medida las erosiones.
En cualquier caso, se ha demostrado que el
elevado esfuerzo de choque térmico ocasionado por el disparo puede
provocar el paulatino desprendimiento de la capa de cromo, de modo
que el tubo del cañón ya no estaría protegido contra los gases de la
pólvora caliente en las erupciones producidas en el cromo, y en
estas zonas se producirían erosiones. Asimismo, la capa de cromo
duro presenta la desventaja de que, debido a su gran dureza y a la
ductilidad que ello conlleva, es relativamente sensible a los
esfuerzos mecánicos.
Por el documento GB 810 494 A se conoce otro
procedimiento para la fabricación de un tubo de cañón revestido en
su interior con una capa de cromo duro, en el que la capa de cromo
se somete a un tratamiento térmico entre 450 y 800ºC. Un tratamiento
térmico de este tipo en este margen de temperatura provoca una
recuperación de la estructura y, con ello, una disminución de la
dureza de la capa de cromo. Por otra parte, con estas temperaturas
no se alcanza una modificación de la estructura (recristalización)
de la capa de cromo.
Por el documento
US-A-4 622 080 se conoce, asimismo,
un procedimiento para la colocación de una geometría campo/tracción
en un tubo de cañón, calentándose el material del tubo tras el
proceso de forjado hasta una temperatura superior a la temperatura
de cristalización del material del tubo. Al mismo tiempo, con este
calentamiento se puede realizar un revestimiento de cromo del
material del tubo a, aproximadamente, 1000ºC (esto es, un cromado de
la fase gaseosa).
Por último, por el documento DE 195 44 824 se
conoce un procedimiento para endurecer los campos de un tubo de
cañón provisto de campos y tracciones mediante una radiación con luz
de láser.
La presente invención tiene como objetivo indicar
un procedimiento para la fabricación de un tubo de cañón cuya capa
interior de cromo presente una resistencia al choque térmico
mejorada con respecto a las capas de cromo duro convencionales.
Este objetivo se consigue mediante las
características de la parte caracterizadora de la reivindicación 1.
Las reivindicaciones secundarias dan a conocer otras configuraciones
ventajosas de la invención.
Fundamentalmente, la invención se basa en la idea
de realizar un tratamiento térmico posterior de la capa de cromo
duro separado galvánicamente antes de la utilización adecuada del
tubo del cañón. Para ello, la temperatura se seleccionará de forma
que los cristales de cromo que se forman durante la separación
galvánica se recristalicen, y se produzca así una estructura de
recristalización de tipo ferrítico. Esto provoca un importante
descenso de la dureza y, con ello, una mejora en la ductilidad de la
capa de cromo.
Para la recristalización de la capa de cromo duro
se necesitan temperaturas de hasta 500ºC, debiendo seleccionarse la
duración de la acción del tratamiento térmico sobre la capa de cromo
de manera que se evite una influencia negativa sobre el material
básico. Así, por ejemplo, en tubos de cañón de acero autozunchados
en frío, la temperatura del material básico no debe ser superior a
300ºC.
Un calentamiento de la capa de cromo duro a una
temperatura por encima de 500ºC teniendo en cuenta el hecho de que
el material básico del tubo del cañón no debe estar a más de 300ºC,
se puede conseguir ventajosamente mediante una breve irradiación de
la capa de cromo duro con la luz de un láser de alta potencia o una
lámpara de alta energía con los correspondientes dispositivos
ópticos y/o enmascaramientos.
Con tubos de cañón no autozunchados, el
tratamiento térmico de la capa de cromo duro también se puede
realizar mediante el calentamiento de todo el tubo del cañón en un
horno, siempre que la temperatura de recristalización necesaria para
el cromo duro se encuentre por debajo de la temperatura de
revenido.
Para lograr una recristalización completa, la
capa de cromo se puede calentar tanto una vez como varias veces. El
calentamiento múltiple ofrece en cualquier caso mejores condiciones
que el calentamiento único para que el material básico en un tubo
autozunchado no se caliente por encima de los 300ºC.
En la práctica ha quedado demostrado que, incluso
con los tubos de cañón con cromado duro conocidos, se produce una
recristalización de la capa de cromo debido a la elevada carga
térmica que aparece al realizarse un disparo. En cualquier caso,
sólo se recristalizan algunas zonas parciales de la capa de cromo de
forma indefinida, de modo que la capa de cromo presenta zonas con
diferentes características de material. A diferencia de la
recristalización controlada de toda la capa de cromo duro que se
propone antes de la utilización del tubo del cañón conforme a lo
prescrito, estas zonas de recristalización espontánea contribuyen a
dañar aún más la capa de cromo duro.
Además de la mejora de la resistencia al choque
térmico de la capa de cromo duro, el procedimiento según la
invención presenta, entre otras, las siguientes ventajas:
- no aparecen gradientes en la estructura durante
la utilización del tubo del cañón;
- la dilatación de la capa de cromo mejora con
respecto a los tubos de cañón convencionales debido a la estructura
de recristalización;
- se pueden colocar capas de cromo duraderas más
gruesas sobre la superficie interior del tubo del cañón, que
permiten una mejor protección térmica del material básico con
respecto a otros tubos de cañón similares ya conocidos;
- en lo referente a los esfuerzos mecánicos
provocados por el proyectil, la capa de cromo es menos sensible en
comparación con otros tubos de cañón conocidos, y por ello se puede
aplicar de forma especialmente ventajosa incluso en armas
automáticas;
- el tiempo de vida del tubo del cañón aumenta
con respecto a los tubos de cañón equivalentes con cromado
estándar.
Otros detalles y ventajas de la invención se
desprenden del siguiente ejemplo de realización explicado con ayuda
de una figura.
En la figura 1 se señala con 1 la zona del lado
de la boca del tubo del cañón. En el tubo del cañón 1 hay colocada
por dentro una capa de cromo duro 2 mediante la separación galvánica
del cromo. Para conseguir, a continuación, una recristalización
uniforme de la capa de cromo duro 2, se irradian rayos láser 3, por
ejemplo, un láser de CO_{2} de 5 kW 4, por el lado de la boca de
forma axial hacia el interior del tubo del cañón 1. Con ayuda de un
espejo 5 situado en el interior del tubo del cañón, los rayos láser
3 son desviados de modo que chocan perpendicularmente contra la capa
de cromo duro 2 y la calientan.
Entre el tubo del cañón 1 y el espejo 5 se genera
un movimiento relativo axial y otro radial (indicado en la figura
mediante las flechas 6 y 7) de tal modo que la mancha catódica de la
luz del láser 3 sigue el recorrido tracción-campo
del tubo de cañón 1 correspondiente. Mediante los parámetros de
potencia del láser, tamaño de la mancha catódica y velocidad del
proceso se controla la densidad de la potencia y la duración de la
acción y, con ello, el calentamiento de la capa de cromo duro 2.
| 1 | Tubo del cañón |
| 2 | Capa de cromo duro, capa de cromo |
| 3 | Rayo láser |
| 4 | Láser |
| 5 | Espejo |
| 6, 7 | Flechas de dirección |
Claims (4)
1. Procedimiento para la fabricación de un tubo
de cañón (1) revestido en su interior con una capa de cromo duro
(2), caracterizado porque, tras la separación galvánica de la
capa de cromo duro (2) sobre la superficie interior del tubo del
cañón (1), la capa de cromo duro (2) se calienta, al menos una vez,
por encima de su temperatura de recristalización, de tal modo que,
tras el tratamiento térmico, se produce una recristalización
uniforme de toda la capa de cromo duro (2).
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque la duración del calentamiento de la capa
de cromo duro (2) en un tubo de cañón autozunchado se selecciona de
manera que el material básico del tubo del cañón no se caliente por
encima de los 300ºC.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque el calentamiento de la capa de cromo
duro (2) se realiza con ayuda de un láser (4) o una lámpara de alta
energía.
4. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque el calentamiento de la capa de cromo
duro (2) en un tubo de cañón no autozunchado se realiza en un horno,
seleccionándose una temperatura de revenido por encima de la
temperatura de recristalización necesaria.
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