提高槍管壽命的一條有效有效措施

覃希治

高射武器的槍管工作條件十分苛刻，既要承受高溫高壓條件下的高速射擊(750～800發(fā)/分)，又要承受復(fù)雜的化學(xué)侵蝕，故線膛燒蝕和磨損相當(dāng)嚴(yán)重。初速下降量指標(biāo)不易達(dá)到，槍管壽命不夠穩(wěn)定，已成為輕武器生產(chǎn)、科研中的一大難題。多年來，人們在研制新材料，探索新工藝上下了很大的功夫，但耗資大，工藝復(fù)雜，一般工廠難以接受。本文介紹了一種在不改變原有材料的前提下，以提高槍管硬度為主的綜合治理措施。

我廠新設(shè)計、生產(chǎn)兩種12.7mm高射機(jī)槍，由于質(zhì)量比原槍減輕了25～41％，槍管的熱容量減小，而射速又提高了約200發(fā)/分，故槍管的工作條件十分惡劣，因此，槍管壽命不夠穩(wěn)定。為突破這一難關(guān)，我們進(jìn)行了多次大型槍管壽命試驗，對影響槍管壽命的主要因素進(jìn)行了分析，并從中探索出了在原材料不變的前提下，提高槍管壽命的主要途徑。

1槍管壽命試驗結(jié)果綜合剖析

通過歷年來的大型壽命試驗后的理化解剖分析，總結(jié)出影響槍管壽命高低的主要因素和規(guī)律(見表)。這些因素并不是同時存在于某一根槍管上，但基體金屬硬度普遍偏低，即凡是硬度偏低的槍管其壽命均不合格，且占壽命不合格的比例在80％以上。如我廠生產(chǎn)的新槍，槍管材料為30SiMn2MoVA，設(shè)計硬度為HB269～341(≈HRC28～37)，槍管壽命曾一度不夠穩(wěn)定。通過失效分析發(fā)現(xiàn)，凡壽命偏低或不合格的槍管的基體金屬心部硬度均達(dá)不到規(guī)定的下限值要求。為驗證此問題，我們在同批材料，同批熱處理條件下，選擇了硬度不同的兩類槍管，經(jīng)壽命試驗后，差異明顯，心部硬度為HRC35～37的，壽命最好，初速僅下降3～8％；而心部硬度為HRC26～27者，初速下降了26～28％。

1.1導(dǎo)致槍管基體金屬心部硬度偏低的原因

30SiMn2MoVA材料，雖然淬透性較好，但由于毛坯截面較大，也會有淬不透的現(xiàn)象發(fā)生，而且原工藝上只規(guī)定檢測毛坯調(diào)質(zhì)后的表面硬度，雖然硬度合格，但有時因操作不當(dāng)，或淬火冷卻不足，也會出現(xiàn)心部硬度不合格的現(xiàn)象，所以導(dǎo)致了少數(shù)槍管心部硬度不合格的半成品流入到成品中而造成質(zhì)量隱患。

2提高槍管壽命的措施

2.1提高槍管基體硬度是保證槍管壽命穩(wěn)定和提高槍管壽命的關(guān)鍵措施

槍管線膛都要鍍一層硬鉻，其目的是耐燒蝕、耐磨損、耐高溫，它和基體金屬是相互依存的，即鉻層保護(hù)基體金屬，基體金屬又支撐著鉻層，如果基體金屬硬度低，或組織不致密，基體就起不到很好的支撐作用。若鉻層原有裂紋多，或與基體結(jié)合不牢、鉻層硬度低等，則火藥燃?xì)庖讖倪@些裂紋滲入并擴(kuò)展至基體(圖1)，這將導(dǎo)致基體燒蝕和磨損加劇(圖2)，從而降低槍管壽命。只有使鉻層與基體金屬配合理想，才能充分發(fā)揮其作用。

2.2“搞好熱處理，零件一頂幾”

為了穩(wěn)定和提高槍管壽命，我們采取了改進(jìn)調(diào)質(zhì)工序的加熱保護(hù)，提高冷卻速度等措施，如加熱時用酒精保護(hù)防止槍管線膛脫碳，提高淬火介質(zhì)的冷卻速度。此外，除槍管毛坯調(diào)質(zhì)后100％測量布氏硬度外，還增加了調(diào)質(zhì)后車外圓至成品尺寸，再100％的測量心部硬度，并規(guī)定硬度值≥HRC30，上限硬度控制在HRC37以下，以保證線膛冷擠壓工序正常進(jìn)行。每季度增加一次抽取一根調(diào)質(zhì)槍管毛坯作機(jī)械性能、金相組織、槍管內(nèi)膛脫碳層、心部橫截面硬度分布情況檢驗。經(jīng)上述措施后，槍管壽命一直穩(wěn)定，并經(jīng)超壽命100發(fā)槍彈射擊，初速僅下降5～8％，達(dá)到了優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。

目前新槍質(zhì)量穩(wěn)定，外貿(mào)出口信譽(yù)良好，深受國內(nèi)外用戶歡迎。◆

(編輯/魏開功)