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现代步枪的枪管一般采用什么材料做成的

发布时间:2020-04-18 11:52
作者:体育投注平台

  现代步枪的枪管一般采用铬钼钢和不锈钢,枪管的寿命各有不同,要根据材料、工艺、弹药等因素决定。

  的枪管实际就相当于一个压力容器。由于枪管在发射弹药的过程中产生的压力峰值非常大,约3515.35公斤力/平方厘米(kgf/cm²),因此需要特殊的钢来安全的承受这些压力。目前在步枪枪管中一般使用两种钢:高合金铬钼钢,不锈钢。

  1、高合金铬钼钢属于碳素钢(碳钢),其合金成分包括:铬、钼、碳、硅,锰、镍、钒、杂质(例如磷或硫)。这种钢强度高、耐高温、耐高压,因此常用于高应力部件。在美国,这类钢被指定为4140、4150和4340型。4150型是美国军方用于M16步枪和M4卡宾枪管的钢材之一,其金属含量为:铬0.80–1.10%、钼0.15–0.25%、碳0.48–0.53%、锰0.75–1.00%、硅0.15–0.35%。

  2、不锈钢,其最显著的特点就是耐腐蚀性,随铬含量的增加而提高。不同等级的不锈钢铬和钼的含量不同。枪管采用的是416型不锈钢,416型不锈钢是马氏体时效钢中的一种,可以像常规碳素钢一样通过热处理进行硬化。416不锈钢含碳量低,耐腐蚀性能好。由于低碳含量,马氏体时效钢具有良好的切削性,在老化之前,它们可以冷轧至90%而不会破裂。

  416不锈钢的铬含量高,约12-14%,添加硫后具有很好的加工质量。不锈钢枪管的使用寿命比铬钼钢枪管更长,并且精度更高。

  由于不锈钢比铬钼钢更昂贵,因此产量高的狩猎和军事步枪制造商大多采用铬钼钢。但是如今,想要从枪管中获得射击的最佳精度,射击者几乎毫无例外地选择不锈钢枪管。

  用于制造枪管的钢,其抗拉强度应超过7030.69公斤力/平方厘米(kgf/cm²)。一般来说,可以通过硬化来提高钢的拉伸强度。另外,钢的冲击强度也是相当重要。但是随着硬度的增加,钢会因此而变得更脆。所以必须在抗拉强度与冲击强度之间进行权衡,对于枪管用钢,在“Rockwell C”硬度等级中,硬度值通常在25-32之间。

  洛氏硬度(Rockwell hardness)是由洛克威尔(S.P.Rockwell)于1921年提出来的,表示使用洛氏硬度计所测定的金属材料的硬度值。该值没有单位,只用代号“HR”表示。洛氏硬度中HRA、HRB、HRC中A、B、C为三种不同的标准。

  锤锻造步枪枪管的技术是德国在第二次世界大战前开发的,因为MG42机枪以每分钟1200发的射速发射,使枪管完全被熔化。第一台锤式膛线年在爱尔福特(Erfurt)建造。战争结束时,它被运送到奥地利,而后随俄国军队的发展,美国技术人员得以对其进行深入了解。

  美国研制出一种枪用陶瓷衬管。普通枪管在高温下会发生弯曲变形,严重影响射击精度。研究人员使用一种硅和氮的混合物-“硅氮烷”,它被加热到760℃以上制成枪管内的陶瓷涂层。

  早在2006年,美国陆军根据“DAAD17-02-C-0003”合同提供资金资助一家美国公司开发陶瓷波纹枪管,项目由美国陆军医学研究实验室(MD)监控。

  陶瓷枪管能显著提高枪管寿命以及减轻小口径枪械的重量,其潜力相当大。但是,陶瓷管作为枪管的潜在能力受到一些因素的严重限制,因为很难在内径上引入膛线。陶瓷枪管要加工内部膛线,对材料提出了巨大的挑战。膛线槽和凹槽所需的扭曲率,加上加工陶瓷的难度,使得这种枪管的制造成本相当高。

  研究人员希望陶瓷涂层枪管的机枪寿命能够延长2倍。一般情况下,15000发子弹是一般枪管的寿命期限。

  枪管的寿命各有不同,要根据枪管所采用的材料,加工工艺以及发射的弹药来决定。热量和压力是决定枪管寿命的两个主要因素。

  军事规格的M-16/M-4镀铬内衬枪管,寿命为8000-12000发子弹。而最老式的民用.22口径步枪,由于弹药便宜后坐力低,也还能发射数千发子弹。民用不同于军用,其使用频率没有那么高。美国马林格林菲尔德步枪发射0.22 LR缘发式子弹,最高记录甚至达350,000发。

  美国“DS Arms”公司的SA58步枪曾经进行过极限测试,其枪管能持续发射大约17000发子弹。最优质的卡宾枪,在每次更换枪管之前能发射约20,000发子弹。


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