CC BY
32
Problems of honing of a responsible detail "Cylinder" for TMZ series diesels are considered. It is noted that the choice of lubricant cooling liquid when honing a mirror of "Cylinder" influences parameters of the roughness set by design documentation. Key words: cylinder, lubricant cooling liquid, roughness.
Safarova Lyudmila Leonidovna, postgraduate, l. bashkirceva@,mail.ru, Russia, Tula, Tula State University
УДК 623.44; 623.4.017
О КОРРОЗИОННЫХ АГЕНТАХ СТВОЛА СТРЕЛКОВОГО ОРУЖИЯ И БОРЬБЕ С НИМИ
А.Ю. Александров, Д.В. Коротаев
Рассмотрено влияние продуктов разложения капсульного состава на канал ствола стрелкового оружия. Проведена оценка эксплуатационного материала технического обслуживания с целью повышения ресурса стрелкового оружия и продления его баллистических характеристик.
Ключевые слова: коррозия, защита, раствор, ствол.
Продукты разложения капсульного состава, содержащие инициирующие взрывчатые вещества и характеризующиеся наибольшей скоростью разложения, обычно содержат соли сильных неорганических кислот (К2Б, К2С03, К2Б04, К282, КС1), среди которых наибольшей коррозионной активностью обладает хлористый калий. При высокой температуре, развиваемой при выстреле, хлорид калия испаряется без разложения и конденсируется на сравнительно холодных стенках ствола. Имея высокую гигроскопичность, хлористый калий притягивает влагу из воздуха не только открытой поверхностью, но и через слой смазки. Растворяясь в притянутой влаге, хлорид калия ионизируется, образуя коррозионно-активный электролит, в котором развивается электрохимический процесс коррозии [1].
Смолы и рыхлая сажа, образуемые при неполном сгорании органических соединений (пероксилина, смазки), сплавляясь с солями, образуют трудно отдираемый нагар. Впитывать влагу и проявлять коррозионную активность эти остатки начинают при охлаждении ствола после стрельбы. В условиях повышенной влажности (в тумане, во время дождя или при отпотевании ствола) коррозия в канале ствола после выстрела начинает развиваться немедленно.
Для защиты ствола от коррозии применяют различные способы. К которым относятся защитные покрытия металлических поверхностей и удаление коррозионных агентов с внутренней поверхности стволов после выстрела.
Одним из методов защиты металлических поверхностей является хромирование изделий. Хром устойчив к коррозии, поэтому он используется как защитное покрытие, которое наносится электролизом.
В основу процесса химического хромирования положена реакция восстановления хрома из водных растворов его солей с помощью гипо-фосфита натрия и некоторых других химреактивов. Химическое хромирование позволяет получить на поверхности металлических деталей покрытие серого цвета, которое после полирования приобретает нужный блеск. Хром хорошо ложится на никелевое покрытие. Наличие фосфора в хроме, полученном химическим путем, значительно увеличивает его твердость. Термическая обработка для хромовых покрытий необходима. В состав растворов для химического хромирования по разным рецептурам входят фтористый хромил - дифторид-диоксид хрома CrO2F2, хлористый хром СгС12, уксуснокислый хром - ацетат хрома Cr(CHзCOO)2. Хром очень легко растворяется в HCI, H2SO4, HCЮ4, но пассивируется HNO3 [2-5]
В качестве средства для чистки канала ствола применяется РЧС (раствор для чистки ствола), состоящий из 200 грамм карбоната аммония ((NH4)2CO3), 3-5 грамм бихромата калия (K2Cr2O7) и 1 литра воды [6].
В настоящей работе проведены исследования по определению влияния полученного раствора на целостность хромированного покрытия, взаимодействия РСЧ с солями K2CO3, K2SO4, KCI, возможность применения раствора для чистки ствола при низких температурах.
Для проведения эксперимента была выбрана хромированная деталь, на которую воздействовали раствором РСЧ. Наблюдения за состоянием хромированной поверхности детали и окраской раствора показали: визуальное отсутствие коррозионных изменений на хромированной поверхности, изменение окраски раствора с жёлтого переходящего в зелёный и далее в фиолетовый цвет.
Исходный желтый цвет РЧС характеризуется наличием в растворе хромат - ионов CrO42-, которые образуются при смешении (NH4)2CO3 и ^^^^ Реакции с участием дихромата калия в качестве окислителя показаны на рисунке.
К2Сг20'
Кислая среда._(Н^) Нейтральная среда (Н20) Щелочная срезк{в,Н.,А
Сг3+ Ст(ОН)2 Сг02Хг01~
Сине-зеленый раствор Желто-зеленый осадок Светло-зеленый раствор К2 Сг^6 С7—3 Н2 2- 4Я2 504—504—СГ2+ 3 (504)3-35° |
Реакции с участием дихромата калия в качестве окислителя
Карбонат аммония, растворяясь в воде, гидролизуется с образованием гидроксида аммония, обладающего щелочными свойствами: ^4)2Ш3 + 2H2O = 2 NH4ОН + Н2О +СО2Т; Ш32-+ H2O = ОН- + СО2Т, (рН>7). В щелочной среде бихроматы ^^^^ имеющие оранжевую окраску, переходят в хроматы желтого цвета:
262
Сг2072-+20Н- = Сг042- + Н2О. В щелочном растворе хромат-ион является более слабым окислителем, чем бихромат:
СГО42- + 4Н20 + 3е = Сг3+(0Н)з + 50Н-. Трехвалентный хром Сг3+образует комплексные соединения, количество которых насчитывается тысячами, из них наиболее часто встречается гексакво-ион. Хлорид гексакво-иона [Сг3+(Н20)6]3+С1 имеет фиолетовую окраску, изомеры хлорид-иона - темно-зеленый транс-[СгС12(Н20)4] С12Н20 и бледно-зеленый [СгС1 (Н20)5]С12 Н20. Возможное наличие в растворе данных соединений показал эксперимент.
Добавление в РСЧ сухих солей К2С03, КС1 показало, что
кристаллы карбоната и хлорида калия растворились, а сульфат калия не растворился. Следовательно, при обработке ствола после выстрела ветошью, смоченной раствором РСЧ, коррозионно активный хлорид калия удалится с очищаемой поверхности [7, 8].
Исследование низкотемпературных характеристик раствора РСЧ проводилось на аппарате АТЗ-70-ПХП по следующей методике: в пробирку с кольцевой меткой наливают раствор, вставляют термометр и после термостатирования при 35 0С, помещают в муфту и затем в ячейку прибора АТЗ-70-ПХП, на приборе устанавливают температуру охлаждающей смеси на 5-10 0С ниже предполагаемой температуры застывания, при достижении этой температуры подвижный агрегат прибора наклоняют на 45 0С и выдерживают в таком положении в течении 1 минуты, затем вынимают пробирку с исследуемой смесью, не изменяя наклона, наблюдают за смещением мениска анализируемого продукта.
В результате проведенных исследлваний было выяснено, что температура застывания раствора составляет -15 0С и не изменяется в течении семи суток.
Обладая хорошими нейтрализующими и чистящими свойствами, РЧС имеет ряд недостатков:
аммоний углекислый на воздухе постепенно переходит в кислую соль и в карбаминовокислый аммоний;
(№)2С03= № НС03 + (КН4)2С03=КН2С00КН4 + Н20;
соль и водный раствор ^Н4)2С03 разлагаются при температуре около 58 0С и 70 0С на аммиак, углекислый газ и воду;
ад)2С03= 2адТ + Ш2Т +Н20; сокращается срок применения и хранения до 7 суток раствора из-за разложения гидроксида аммония;
ад0Н= N^1 + Н20; бихромат калия оказывает вредное воздействие на человека, разрушая кожные покровы, дыхательные пути и хрящевые ткани (токсичный, канцерогенный реагент).
Следовательно, при приготовлении и хранении в стеклянной темной таре раствора РЧС необходимо не только использование отдельного помещения, оборудованного приточно-вытяжной вентиляцией, с необхо-
димым набором индивидуальных средств защиты для работы с химическими реактивами, но наличие у военнослужащего специального допуска по организации работ с химическими веществами.
Учитывая всю важность технического обслуживания стрелкового оружия, особенно его применения в районах с холодным климатом, требуется модернизация и внедрение современных эффективных эксплуатационных материалов. Первым этапом работы по совершенствованию системы технического обслуживания должно стать разработка средств, отвечающим современным условиям эксплуатации вооружения в различных климатических условиях. Последним, не менее важным этапом должно стать полноценное обучение военнослужащих и, в первую очередь, курсантов - будущих офицеров современным правилам эксплуатации стрелкового оружия.
Список литературы
1. Зефиров Н.С., Кулов Н.Н. Химическая энциклопедия. М.: Большая Российская энциклопедия, 1998. Т. 5. 783 с.
2. Никольский Б.П. Справочник химика. М.-Л.: Химия, 1966. Т. 1.
1072 с.
3. Никольский Б.П. Справочник химика. 3-е изд., испр. Л.: Химия, 1971. Т. 2. 1168 с.
4. Рипан Р., Четяну И. Неорганическая химия. Химия металлов. М.: Мир, 1972. Т. 2. 871 с.
5. Коттон Ф., Дж. Уилкинсон Основы неорганической химии. М.: МИР, 1979, 678 с.
6. Руководство по 5,45-мм автоматам Калашникова АК74, АК74М, АКС74, АКС74У, АК74Н, АК74Н1, АК74Н2, АК74Н3, АКС74Н, АКС74Н1, АКС74Н2, АКС74Н3, АКС74УН2 и 5,45мм ручным пулеметам Калашникова РПК74, РПК74М, РПКС74, РПК74Н, РПК74Н1, РПК74Н2, РПК74Н3, РПКС74Н, РПКС74Н1, РПКС74Н2, РПКС74Н3. М.: Воениздат, 2001. 256 с.
7. Андреева Л. Л., Лидин Р. А., Молочко В. А. Химические свойства неорганических веществ: учебное пособие для вузов. 3-е изд., испр. М.: Химия, 2000. 480 с.
8. Карякин Ю.В., Ангелов И.И. Чистые химические вещества. М.: Химия, 1974. 408 с.
Александров Александр Юрьевич, д-р техн. наук, профессор, заведующий кафедрой, aleksandrov_kgta@mail. ru, Россия, Ковров, Ковровская государственная технологическая академия имени В.А. Дегтярева.
Коротаев Денис Вячеславович, доцент, dekor1977@bk.ru, Россия, Рязань, Рязанское гвардейское воздушно-десантное ордена Суворова дважды краснознаменное командное училище имени генерала армии В. Ф. Маргелова
ABOUT CORROSION AGENTS OF SMALL ARMS BARREL WEAPONS AND THE FIGHT AGAINST THEM
А. Yu. Alexandrov, D. V. Korotayev
Influence of decomposition products of capsule composition on small arms barrel channel is considered. Technical maintenance material has been evaluated with a view to increasing the life of small arms and extending their ballistic characteristics.
Key words: corrosion, protection, barrel, solution.
Alexandrov Alexander Yurevich, doctor of technical sciences, professor, head of chair, aleksandrov_kgta@,mail.ru, Russia, Kovrov, Kovrovskaya State Technological Academy named after V.A. Degtyarev,
Korotayev Denis Vyacheslavovich, associate professor, dekorl977abk.ru, Russia, Ryazan, Ryazan Guards Airborne Command School of a name twice decorated with the Order of the Red Banner of the Order of Suvorov of the general V.F. Margelov
УДК 519.87
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОВРЕЖДАЕМОСТИ МАТЕРИАЛОВ ХРАНЯЩЕГОСЯ СТРЕЛКОВО-ПУШЕЧНОГО ВООРУЖЕНИЯ В РЕЗУЛЬТАТЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА НИХ ПРОЦЕССОВ КОРРОЗИИ
Н.Е. Стариков, А.В. Лаврушин, И.С. Науменко
Рассматривается математическая модель, описывающая закономерности изменения скорости коррозии во времени и степень защиты материалов от коррозии.
Ключевые слова: математическая модель, коррозия, параметр повреждаемости, глубина коррозии, скорость коррозии.
Коррозионные процессы представляют собой сложные физико-химические воздействия, происходящие на поверхности и в объёме деталей и узлов изделий стрелково-пушечного вооружения. СПВ обычно хранится и эксплуатируется в атмосферных условиях, которые воздействуют на металлические детали и элементы, и вызывают развитие так называемой атмосферной коррозии. Скорость атмосферной коррозии может быть очень высокой, иногда превышающей скорость коррозии в морской воде. Поэтому изучению атмосферной коррозии посвящены работы многих исследователей и специалистов. Существенно отметить, что образующиеся при атмосферной коррозии металлов продукты обычно остаются на месте, а не удаляются (как, например, при коррозии в воде). Конструкционные стали корродируют в атмосферных условиях следующим образом. В начале, коррозия развивается сравнительно медленно, но когда пассивная плёнка разрушается и появляется ржавчина, то скорость коррозии увеличивается. Наиболее коррозионно активной средой является воздух индустриальных центров, в котором содержатся сернистые соединения [1, 2].
