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厚壁大口徑火炮身管用鋼在射擊到,火炮身管承受著很復(fù)雜的應(yīng)力。由于要經(jīng)受射擊參量(如炮彈初速度可達(dá)五百~三千米每妙,高溫、高壓、高速火藥氣體對管壁的作用和沖擊,炮彈對管壁的擠壓,形成了很高的切向應(yīng)力;而且身管表面經(jīng)受著交替地快速加熱(以十℃/s的加熱速率使溫度升高到七百一十℃以上)和快速冷卻(十℃/s),使鋼的組織產(chǎn)生了奧氏體和馬氏體的反復(fù)相變,形成了很大的組織應(yīng)力和熱梯度。
苛刻的服役條件對火炮身管用鋼提出了很高的要求,所以炮鋼應(yīng)具有如下性能:高橫向比例限σp或高屈服強(qiáng)度σ零點(diǎn)一,在射擊時(shí)不產(chǎn)生****變形;高橫向室溫和零下四十℃的低溫韌性,在射擊時(shí)不發(fā)生脆性斷裂;低裂紋擴(kuò)展速率,高的周期疲勞次數(shù),從而具有很長的使用壽命。為使身管用鋼在射擊條件下不 軟化脹膛,還應(yīng)具有高的高溫強(qiáng)度。為保證大口徑火炮身管用鋼良好的綜合性能,在合金設(shè)計(jì)上,世界各國普遍都采用鎳鉻鉬釩系列。
為保證鋼的淬透性和 改善鋼的低溫韌性,都添加較高的鎳,通常為三%~三點(diǎn)五%。美國的一百五五毫米身管用鋼與一百七十五毫米身管用鋼相比,在合金設(shè)計(jì)上是有差異的。一百五五毫米身管用鋼的碳含量約降低了百分之零點(diǎn)零五,這樣有利于韌性得提升;鉻含量約降低了百分之零點(diǎn)六,有利于細(xì)化晶粒提高韌性;釩含量約增加百分之零零點(diǎn)一,對韌性是不利得。
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