车床可以加工膛线吗 车床怎么拉膛线( 九 )


总体来说,通过化学成分提高炮钢性能的 *** 暂时已经穷途末路,除非在材料学上再次完成一次突破性发展(比如国外正在研究的复合材料炮管和新型炮管绿色抗烧蚀涂层技术等) 。但是,对炮钢性能要求的提高仍然没有止步,我们只好另辟蹊径,在冶炼工艺上做文章,这也是本文下节的源起 。不过,大家还是要明白,材料成分本身不是不重要,只是现有技术在兼顾各项性能以后已经穷尽了办法,终归炮钢材料成分直接影响着火炮身管的强度、韧性、淬透性、低温韧性、回火脆性、韧脆转变温度等具体性能,研究炮钢材料中合金元素的添加种类和比例仍然是一个重要课题 。
火炮身管材料的冶炼工艺上文我们已经说到,通过调整炮钢化学成分的 *** 来提升性能已经遭遇瓶颈,那么提高冶炼钢水的纯净度就成为改善钢材综合性能的主要办法 。有效去除和控制炼钢时钢水中的S(硫)、P(磷)等非金属夹杂元素,Pb(铅)、Sb(锑)、Bi(铋)、As(砷)、Sn(锡)等痕量元素(一种根据地壳中元素含量的划分 *** ),氧、氢、氮等有害气体(以上可以笼统的认为是对炮钢性能有不利影响的化学元素),可以保障炮钢的锻炼韧性、疲劳寿命和横向性能 。
为了获取纯净的钢水,我们在炮钢的生产过程中必须从炉料就开始严格控制,并且需要采用真空处理、二次精炼等技术;针对钢水中仍然含有的夹杂元素,可以加入稀土、镁、钙等元素进行脱硫和夹杂形态控制;在钢材的组织结构和杂志含量得以有效控制的前提下,我们可以通过锻造(压力加工)来控制元素分布均匀性(主要是C碳元素) 。但是,碳元素的宏观偏析(在钢锭、各锻件梯度和圆切片中分布差距很大)通过压力加工只能改变偏析模式而无法消除,我们只能通过炮钢的精炼工艺来改进凝固机理、防止溶质元素流动富集 。谈到这里,我想大家又要想起“老生常谈、高大上”的“电渣重融”技术了,没错电渣重融的确是一种不错又有效的精炼工艺,但绝不是唯一,且多么“高大上”的东西,这种技术苏联和德国已经开发并使用了半个多世纪了,而苏联上世纪六十年代就对法国出口了电渣重熔炉和相关技术专利,想想世界各国用这东西已经这么久了,况且这东西本身又不存在禁售 。所以谈其火炮身管技术先进与否,绝不是一台炉子和是否采用电渣重熔这么简单,我国科研人员所耗费的艰辛不足为外人道也 。
上图为法国L`ONDANINE兵工厂从前苏联引进的具有上世纪六十年代水平“电渣重融炉”的基本参数,该厂是法国主要的火炮身管制造厂家,在此只想说明电渣重熔技术仅仅是火炮性能改良中的一个小篇章,又老又成熟,着实没啥可吹的 。事实上,电渣重熔的技术原理非常简单,将金属钢锭安装在电极下面,浸入在熔渣池中熔融的熔渣里(熔渣需要具备较高的电阻率,以便电流通过时大量产生热来融化钢锭;同时要具备碱性,可以起到脱氧、脱硫效果;还有有很好的熔融流动性,可以进行充分的化学物理反应),接通的交流电在通过熔渣时因其高电阻而大量产生热量,将浸入的钢锭熔化,熔化后的钢水通过熔渣池滴入熔融池,在进过冷凝器化热重新凝结成钢锭 。通过这种 *** ,可以显著降低钢材中的非金属夹杂、有害气体含量,晶体颗粒更加细小均匀致密,有效提高钢材的力学性能 。

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文章插图
值得注意的是,电渣重熔技术并非高性能火炮身管炮钢的唯一精炼 *** ,著名的德国豹2坦克120mm滑膛炮(自用版)就不是电渣重熔法,德国当时使用的是13.5吨真空自耗电极电弧炉将钢锭重熔成所需的精炼钢锭 。作为电渣重熔炉技术的先驱之一,德国很早就装备电渣炉,但是他们依然使用真空自耗炉来精炼炮钢是有其具体原因的(略去不讲),这里只说一下德国人自己进行的电渣重熔精炼和真空自耗精炼出来的钢材性能研究: