EN) A DIFFERENT CONCEPT
A DIFFERENT CONCEPT.
C .G 85 MINI- INCH ‘Tube’ rifle Chassis/Recceiver.
I have been asked long time ago to imagine a rear-locking action of the Remington XP100 size, but as a repeater using an easily avaiable detachable magazine .
The initial project was for a classic action, but this quickly changed for a Tube version, using the Chassis/Receiver as the central part of the rifle.
The AR15-M16 magazine range seemed the right choice, as this magazine exist also in 10 and even 5 rounds capacity . Action dimensions and magazine lenght limiting the cartridge lenght to the .223 Remington-5,56x45 and Russian derived calibres (TCU , PPC, Grendel ,7,62x39, .30Blackout...etc).
The above lenght limitation is walid for the repeater version but , as a single shot , longer calibres can be fed (such as 6mm Norma BR and derivates..).
The C.G 85 ‘Tube’ has the receiver constitute the central part of a platform accepting all AR OEM and aftermarket forearms and stocks. The model accept also the C.G 75 Match stock,forearm and accessories, such as the adjustable rear bag rider, front rider and accessory rails.
A ‘classic’ version of the 85 Tube Receiver can also be proposed but is not included in this description..
The C.G 85 is rear-locking, with a genuine bolt guidance . The rear-locking principle allowed an extremely short bolt stroke of 70millimetre (2.746 inch). A front-locking system would have required a bolt stroke of at least 90 to 95mm (3.54 to 3.74inch), with the subsequent receiver and bolt lenghts dimensions increase. This stroke is just 2/3 of those of the standard Short Actions (105mm-4 . 134’’).
The bolt is guided by a fixed bolt stop key. The system also perform the primary extraction. A further 35° rotation when the bolt is fully pulled backwards allow its removal from the receiver . This further rotation can only occur when the stock is removed first, this removal being accomplished in seconds.
As the 85 receiver being bi-metal, the bolt is guided and bolted into a hardened tool steel guidance sleeve (principle comparable to the AR bolt carrier). The counter-lugs and lugs rotation clearance are machined at the rear of this sleeve.
TheC .G 85 chassis/receiver is intended for the Remington 2 crosspins trigger fitting system. The crosspins are screwed on the bolt carrier. This considerably ease the trigger removal from the receiver.
The firing mechanism is powered by a new Belleville washers arrangement making the bolt opening very smooth although keeping all its superior performance of the system. The short bolt body lenght (123mm / 4.84’) however allow for a coil spring system. Both options are totally interchangeable.
The bottom metal is made for using the AR OEM magazine release system making it a complete assembly in a housing . It also bears the handle and the rear stock latch.
General data :
Bolt stroke : 70 mm (2.759’).
Bolt diameter : 18mm (.709’).
Bolt lugs diameter : 22,8mm (.898’).
Number of lugs : 3, Delta truncated shape.
Total Bolting angle : over 170°.
Lugs bearing area : 55mm² (.0853sq/inch).
Opening angle : 60°
Bolt face angle : 120°.
Barrel shank : AR15 (11/16x16tpi UN) with a centering diameter added to the shank and cone washer to match the 120° bolt head angle to ease feeding .
85 Chassis/ Receiver diameter : 46mm(.1.81’).
Chassis/Receiver lenght : 226mm (8 .90’’)
Chassis/Receiver matterial : 7075 T6
Bolt carrier material 36NiCrMo16 (AISI 6F7).
No further data or illustrations included for pending legal protection of the concept
05/2017
R.G.C
FR) UN CONCEPT DIFFERENT
UN DIFFERENT CONCEPT.
C .G 85 MINI- INCH ‘Tube’ rifle Chassis/Recceiver.
Il m’avait été il y a longtemps d’imaginer une action a verrouillage arrière aux dimensions générales de l’action Remington XP100, mais a répétition utilisant un chargeur amovible aisément disponible.
La gamme des chargeurs AR15/M16 semblait le choix logique car ces chargeurs existent aussi en capacité 10 et même 5 coups rendant le concept intéressant comme sporter ou en version compétition. Les dimensions de l’action et du chargeur limitait le choix des calibres a une longueur maximale égale a celle de la .223 Remington (5,56x45) ainsi que la 7,62x39 et leurs dérivés (TCU, PPC,Grendel, .300 Blackout, etc)..
La limitation de longueur de cartouche ci-dessus n’est valide que pour la répétition, mais, en coup par coup, l’alimentation de calibres plus longs, tels par exemple les 6mm NormaBR et ses dérivés.
La demande pour le projet initial (C.G Modèle84) était pour une action classique, mais qui évolua finalement vers une version ‘TUBE, utilisant l’action comme partie centrale de la plateforme et acceptant tous les garde-mains et crosses AR disponibles. Elle accepte aussi la crosse competition des C.G 75,79 et 80 ‘Tube Rifles’ et leurs accessoires.
La C.G 85 est a verrouillage arrière , avec un guidage de verrou spécifique. Le verrouillage arrière a permis une course de verrou très courte de 70 millimetres. Comparativement, un verrouillage avant aurait nécessité une course de l’ordre de 95mm. Cette course est les 2/3 de celle d’une action courte classique (105mm).
Le verrou est guidé par une clavette fixe. Le système assure aussi l’extraction primaire et actionne l’éjecteur. Une rotation supplémentaire du verrou en fin de course arrière permet son enlèvement (comme sur les C.G INCH 41,79 et 80). Cette rotation supplémentaire ne peut se faire que si la crosse est enlevée, opération qui ne prend que quelques secondes. Une crosse repliable est en cours de développement.
Comme le boîtier 85 est bi-metal, la culasse est guidée et verrouillée dans un manchon en acier a outils traité thermiquement (principe comparable au ‘Bolt Carrier’ de l’AR 15).Les contre-tenons sont usinés à l’arrière de ce manchon.
La C.G 85 accepte les détentes du type Remington a deux goupilles transversales, mais celles-ci sont vissées pour faciliter le démontage de la détente pour entretien où réglage.
Le mécanisme de percussion est actionné par un nouvel arrangement de rondelles Belleville rendant l’ouverture du verrou extrêmement douce tout en gardant ses caractéristiques supérieures. Bien que la culasse soit très courte (123mm), un ressort sopiral est aussi prévu.Les deux systèmes sont interchangeables au choix.
Le pontet-chargeur accepte les chargeurs AR15. Il porte la poignée type AR et aussi le verrouillage de la crosse.
Caractéristiques générales :
Course de verrou : 70mm.
Diamètre de verrou : 18mm.
Nombre de tenons : 3 en Delta.
Diamètre des tenons de verrou : 22,8mm.
Surface de verrouillage : 55mm².
Angle total de verrouillage : plus de 170°
Angle d’ouverture : 60°.
Angle de tête de verrou : 120°.
Tenon de canon : AR15 (11/16 x 16tpi), avec un tenon complémentaire de centrage et une badue cônique s’aiustant dans le cône la tête de culasse et assurer la parfaite alimentation.
Dimansions du bpitier/chassis C.G85 :
Lonqueur : 226mm.
Diamètre extérieur : 46mm.
Matériau: 7075 T6.
Pas plus d’information ni photos pour le moment en raison des protections en cours.
05/2017
R.G.C
EN) PLEA FOR THE CrMo
PLEA FOR THE USE OF CrMo FOR BARREL MAKING.
The actual great favor of barrels made from corrosion resistant stels (commonly named ‘Stainless’) led me to to speak of barrels made from Chromium/Molybdenum steel, also still used but are now losing favor despite their superior qualities.
I think I should take their defense, because they possess numerous qualities, including longer life expectancy..
The ‘custom’ barrelmakers are the most devoted propagandists of the use of the Martensitic stainless steel grade 416R+S, particularily because of its machine-ability.
This machineability is obtained by addition of sulfur In the alloy creating porosity that ensure breaking and easy evacuation of the swarf and extend cutting tools life.
The 416R+S is one of the less ‘corrosion resistant of all the stainless steels.
But, who says sulfur,pressure and temperature also says thermo-chemical reactions and the 416 is quoted for its tendancy to cave corrosion who led some steel producers (the french Ugitech amongst them) to recommend not to use it for ‘pressure vessels’ applications. This internal corrosion can sometimes be noticed by the apparition of very small corrosion spots on the external surface in hot moisty or saline conditions.
The grade 420 is best suited for stainless barrelmaking but it does not have the same machineability, up to the point that some gunplumbers refuse to chamber and thread them on the pretext of their lack of being hard on cutting tools. Although necessitating more skill than even the 4140, this attitude reflect more the lack of competence than anything else.
Before coming to the CrMo steels, I would establish the hereunder comparison between the different steels used in barrelmaking:
1°) The 416R+S, as delivered in annealed condition has the following characteristics:
Carbon: 0,12%
Chromium: 13%
Sulfur: 0,15-0,20%
Brinell Hardness : 170HB.
Rm: 630MPa.
Modul of elasticity: 200GPa.
Thermal Conductivity: 25W/m-k.
2°) Whilethe 420, in same delivery condition is:
Carbon: 0,20%
Chromium: 13%
Manganese: 1%
Brinell Hardness: 205HB.
Rm: 725MPa.
Module of elasticity: 200GPa.
Thermal Conductivity:: 25W/m-k.
3°) And the classic 42CrMo4 (AISI4140) is:
Carbon: 0,40%
Chromium: 1%
Molybdenium: 0,50%
Brinnell Hardness: 225 to 241HB
Rm: 1000MPa.
Module of elasticity: 205GPa. Thermal Conductivity: 43W/m-K.
Over the mechanical properties differences, it is to notice 2 important factors who sensibly differ for the 2 steel categories:
1°) Friction coefficient Steel416 / Copper= 0,20.
Friction coefficient Steel 42CrMo4-4140 / Copper= 0,12.
Those values are averages from different sources. They can be affected by different factors such as (surfaces polish, coppering, composition of the bullet jacket,etc,etc.. The high Chromium content of the 416 and 420 is certainly the cause of the higher friction coefficient?.
2°) Thermal Conductivity Steel 416-420= 25W/m-k.
Thermal Conductivity 42CrMo4-AISI4140= 43W/m-K.
This is a factor who can well not be neglectible, not really by the heat dissipation capacity, but for its faster linear propagation making the barrel temperature rise more even?.
It is certain the superior mechanical properties of the CrMo makes the button rifling more difficult? This is probably an element of the position of the barrelmakers who for most are using this rifling method?.
The CrMo accept an as good polish as the stainless of the 400 grades, but it is not to lose sight on the fact that a too fine polishing can have a negative effect as, then, it increase the friction coefficient by ‘adherence’.
I persist to consider that the erosion happening at rifling leade level is less caused by heat than by the powder combustion and primer compound residues abrasion. Projection of those solid hard particles a t this level and at very high speed cause an effect similar to abrasive blasting.
Due to their higher hardness (225HB mini as to 175HB), CrMo steel resist better to this abrasion.
A metallurgical process named nitridation consisting to heat at 550-600°C steels in an atmosphere rich in nitrogen. Nitrogen is superficially absorbed by the steel, leaving a deposit of extremely hard nitrides.
All steels are not susceptible to accept nitridation, but the more suitable to nitridation are the lightly alloyed carbon steels such as those used in barrelmaking. The gaz generated by the combustion of nitro-cellulose powders are rich in nitrogen and their combustion temperature is very high, particularily at the rifling leade level. The nitrides so deposited are extremely hard, but also brittle.
This self-hardening is diminished in the case of the 416 because of its initial lower carbon and con only be, although only partially be obtained by the specific salt bath nitriding , and I already had the opportunity to express what I think of this process applied to match rifle barrels.
One can object the carbon steels tendancy to corrosion , but the actual surface treatments (Cerakote, etc..etc) perfectly fullfill their role in that matter.
R.G.C
06/2017
FR) PLADOYER POUR LE CrMo
PLAIDOYER POUR LE CrMo EN CANONNERIE.
La grande vogue des canons en acier résistant a la corrosion (aciers dits ‘Inoxydables’) m’amènea parler des canons en acier au Chrome/Molybdène utilisés eux aussi, mais qui sont maintenant délaissés malghé leurs qualités nettement supérieures.
Je pense devoir prendre leur défense, car ils possèdent de nombreuses qualités, inclus la meilleure espérance de vie!!.
Tous les fabricants de canons ‘custon” sont les plus ardents propagandistes de l’acier Inox Martensitique 416R+S,particulièrement à cause de ses facilités d’usinage .
Cette usinabilité est obtenue par addition de soufre dans l’alliage, qui, par la porosité qu’elle apporte, assure la brisure et la facilité d’évacuation des copeaux et préserve la longévité des outils de coupe.
Le 416R+S est l’un des moins ‘corrosion resistant’ de tous les aciers dits Inoxydables.
Il est aussi apte au polissage fin, mais nous reviendrons sur le sujjet.
Mais qui dit soufre, pressions et température dit aussi réactions thermo-chimiques, et le 416 est dénoncé pour sa tendance a la corrosion caverneuse, qui fait que certains producteurs d’acier (le français Ugitech entre autres) le déconseillent pour l’application ‘récipients de pression’. Cette corrosion caverneuse peut parfois se constater a l’extérieur du canon par l’apparition de points d’oxydation locale très caractéristiques (cas constaté par moi en atmosphère maritime chaude et humide).
La nuance 420 est plus apte a la fabrication de canons Inox, maisellel ne possède pas la même usinabilité, au point que certains ‘gunplumbers’ refusent de les chambrer au faux prétexte de la difficulté. C’est pour moi plus une prevue d’incompétence que la raison évoquée.
Avant de parler des aciers CrMo, je voudrais établir la comparaison suivante entre les différentes nuances utilisées en canonnerie:
1°) Le 416R+S, livré a l’état recuit, a les caractéristiques suivantes:
Carbone: 0,12%
Chrome: 13%
Soufre: 0,15-0,20%
Dureté Brinell : 170HB.
Rm: 630MPa.
Module d’élasticité: 200GPa.
Conductivité thermique: 25W/m-k.
2°) Alors que le 420,dans le même état de livraison est:
Carbone: 0,20%
Chrome: 13%
Manganese: 1%
Dureté Brinell: 205HB.
Rm: 725MPa.
Module d’Elasticité: 200GPa.
Conductivité Thermique: 25W/m-k.
3°) Et le Classique 42CrMo4 (AISI 4140),le plus utilisé en canonnerie, toujours a l’ètat recuit est:
Carbone: 0,40%
Chrome: 1%
Molybdene: 0,50%
Dureté Brinnell: 225 à 241HB
Rm: 1000MPa.
Module d’élasticité: 205GPa. Conductivité thermique: 43W/m-K.
Il faut noter 2 facteurs d”importance qui différent nettement pour les deux catégories d’aciers:
1°) Coefficient de friction acier 416/cuivre= 0,20
Coefficient de friction acier 42CrMo4/cuivre= 0,12
Ces valeurs sont des moyennes provenant de différentes sources. Différents facteurs pauvent les modifier (polissage des surfaces,encuivrage,alliage cuivreux de la chemise de projectile,etc..), mais ils sont représentatifs. La haute teneur en Chrome des 416/420 est la cause du coefficientde frottement supérieur.
2°) Conductivité thermique acier 416= 25W/m-k.
Conductivité thermique acier 42CrMo4= 43W/m-K.
C’est un facteur qui peut ne pas être négligeable, non par la capacité de dissipation de la chaleur, mais par sa propagation linéaire plus rapide depuis sa source.
Les caractéristiques mécaniques supérieures des aciers CrMo rendent incontestablement le rayage par olivage plus difficile. Ceci est probablement un élément de la position des fabricants de canons qui, pour la plupart, pratiquent cette méthode de rayage.
Le 42CrMo4 est susceptible d’un aussi bon poli que les Inox de la série 400, mais il ne faut pas perdre de vue qu’un trop grand poli augmente le coefficient de friction par ‘adhérence’.
Je persiste a affirmer que l’érosion se créant au niveau du cône de raccordement des rayures est moins causée par la temopérature que par l’abrasion des résidus de combustion et aussi par ceux de l’amorce (poudre de verre). Il se produit à ce njveau un effet de sablage a haute vitesse auquel l’acier CrMo plus dur (225HB mini pour 175HB) résiste proportionnellement mieux.
Il existe en thermochimie un procédé de durcissement superficiel appelé Nitruration , par lequel les aciers sont chauffés à550- 600°C dans une atmosphère riche en azote . L'azote est absorbé sur une faible épaisseur où il forme des nitrures extrêmement durs .
Tous les aciers ne sont pas susceptibles d'être nitrurés , mais les plus aptes a ce traitement sont les aciers alliés au carbone , tels les CrMo utilisés en canonnerie. . Les gaz générés par la combustion des poudres nitro-cellulosées sont riches en azote et la température de leur combustion , spécialement au niveau du cône de raccordement des rayures , est très élevée . Les nitrures formés sur la surface de l'acier sont très durs , mais aussi fragiles.
Ce phénomène d’auto-durcissement ne s’applique que très atténué a l’acier 416 à cause de sa faible teneur initiale en carbone. Son durcissement par nitruration ne peut, et encore inparfaitement, qu’être obtenu par traitement spécifique aux bains de sels, et j’ai déjà eu l’occasion de dire ce que je pensais de ce procédé .
On pourra objecter la corrosion des aciers au carbone, mais les procédés actuels de protection des surface (Cerakote, etc..) jouent parfaitement leur rôle en la matière.
R.G.C
06/2017
EN) STAINLESS STEEL BARRELS NITRIDATION
BARRELS CARBONITRIDATION BY MELTED SALT BATH IMMERSION.
Some good reasons for not submitting Stainless Steel barrels to this treatment..
The subject of the carbonitridation treatment (Melonite) of the SS rifle barrels is actually often discussed on the forums with opinions often subjectives and not controlleable. I come here to express my views on the subject :
The process of superficially hardening steels by melted salt baths (Melonite, QPQ, Tennifer...) is derived fron the ‘Durferrit’ process created in the early 1930s by the German chemical firm Degussa, widely used by Germany in WW2 to allow for their armament industry the use of low carbon content, low alloyed steels who were,by this process made able to be superficially hardened , up to a value of 60-62HRC and at thicknesses of 0,1mm and more, depending of the initial carbon content of the alloy.
The treatment consist to enrich in carbon the superficial layer of the steel part to make it hardenable.
The QPQ process (Quench,Polish,Quench) add an intermediate polishing and a passivation.
Negative points :
1°) The carbonitrurisation is not recommended for Stainless Steels having a Chromium content over 12%. The 416R hass a 13% Chromium content !!.
2°) If the surface hardness is increased to a thickness expressed in microns, the core hardness remain those of the original metal, tempered at a temperature of 600°C..
3°) The new ferritic structure of the hardened coat reduce the stainless steel corrosion resistance. This is treated by the final passivation.
4°) The carbonitridation increase the affected coat carbon content, one can however question the value of the process on a steel of such a low carbon content value (0,12%). Normal case-hardening steels are over 0 ,20%.
5°) The immersion in a salt bath at some 570-600°C provoke an instant temperature rise of the metal . Even if some pre-heating is done , such a thermal shock can have consequenceson the barrel geometry.
Conclusion ;
It is undeniable that carbonitridation give to low-alloyed carbon steels and irons a great superficial hardness and a certain improvement of the friction coefficient. But those improvements can only be limited in the case of stainless steels with very low carbon percentage and high Chromium content.
Remain the passivation (the second ‘Q’ of the denomination) who give a nice mat black finish. But its long-time aspect remain an interrogation.
It also remain some interrogations that those who offer this treatment never replied :
--How is made the barrel immersion in the 600° salt bath : flat horizontal ,at an angle or in vertical immersion ?.
--How one can state that the salt action is the same in the bore than on the outside surfaces, the only place where hardness can be measured ?.
-As barrel throat wear under two associated causes : heat and moreover abrasion caused by projection at high speed of powder and primer compound residues. How long will resist to the second the very thin hardened layer when the substrate remain of the natural 600°C tempered metal hardness ??.
R.G .C.
05/2017