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/分)，又要承受復雜的化學侵蝕，故線膛燒蝕和磨損相當嚴重。初速下降量指標不易達到，槍管壽命不夠穩定，已成為輕武器生產、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。

我廠新設計、生產兩種12.7mm高射機槍，由于質量比原槍減輕了25～41％，槍管的熱容量減小，而射速又提高了約200發/分，故槍管的工作條件十分惡劣，因此，槍管壽命不夠穩定。為突破這一難關，我們進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，總結出影響槍管壽命高低的主要因素和規律(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。如我廠生產的新槍，槍管材料為30SiMn2MoVA，設計硬度為HB269～341(≈HRC28～37)，槍管壽命曾一度不夠穩定。通過失效分析發現，凡壽命偏低或不合格的槍管的基體金屬心部硬度均達不到規定的下限值要求。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，也會有淬不透的現象發生，而且原工藝上只規定檢測毛坯調質后的表面硬度，雖然硬度合格，但有時因操作不當，或淬火冷卻不足，也會出現心部硬度不合格的現象，所以導致了少數槍管心部硬度不合格的半成品流入到成品中而造成質量隱患。

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定和提高槍管壽命的關鍵措施

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，或與基體結合不牢、鉻層硬度低等，則火藥燃氣易從這些裂紋滲入并擴展至基體(圖1)，這將導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，才能充分發揮其作用。

2.2“搞好熱處理，零件一頂幾”

為了穩定和提高槍管壽命，我們采取了改進調質工序的加熱保護，提高冷卻速度等措施，如加熱時用酒精保護防止槍管線膛脫碳，提高淬火介質的冷卻速度。此外，除槍管毛坯調質后100％測量布氏硬度外，還增加了調質后車外圓至成品尺寸，再100％的測量心部硬度，并規定硬度值≥HRC30，上限硬度控制在HRC37以下，以保證線膛冷擠壓工序正常進行。每季度增加一次抽取一根調質槍管毛坯作機械性能、金相組織、槍管內膛脫碳層、心部橫截面硬度分布情況檢驗。經上述措施后，槍管壽命一直穩定，并經超壽命100發槍彈射擊，初速僅下降5～8％，達到了優質產品標準。

目前新槍質量穩定，外貿出口信譽良好，深受國內外用戶歡迎?！?/p>

(編輯/魏開功)