现代新式步枪的枪管是用什么材料做的,寿命多久呢?
▍现代新式步枪的枪管是用什么材料做的,寿命多久呢?
看你怎么用,理论上连续不停断打上几百发子弹,也就几分钟,有可能枪管寿命就到头了,如果打打停停的,可以使用好多年,一战、二战年代的很多步枪流传到现代也还是杠杠的,看过一篇文章,一个坦克炮管使用寿命只有几秒钟,是不是觉得不可思议,打一发炮弹,炮弹出膛时间是零点零几秒,也就说寿命只有几秒钟的炮管可以打上几百上千发炮弹寿命才终结,枪管跟炮管寿命计算是一个道理
▍现代新式步枪的枪管是用什么材料做的,寿命多久呢?
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。
枪支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。第一台锤式膛线机于1939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。
新型陶瓷波纹枪管
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。
枪管寿命
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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这个问题老梁来回答。
枪管的寿命?网上不是有一个外国老爷子,闲的有点扯淡了,准备拿AK47做测试吗?
“突突突!”这顿突突, AK47够钢的先是冒烟,后是冒火,这老爷子楞是戴着一个三级盔,穿着个三级甲,不管不顾的趁着AK47冒火的热乎劲接着突突,直到突突的卡了壳才停下。
就这么一顿突突,一口气整出去差不多六百发子弹,你要是按照AK47的理论射速一分钟能怼出去六百发子弹,这么一算的话,也就是个一分钟而已。
这老爷子比较坑的地方在于,他把这枪塞到水桶里灭了火,跟着采用俄国人的修理方法,把那被烧弯了的枪管抡起来搁桌子上可劲砸,直到把枪管给砸直溜了,这玩意居然还能打出去子弹,天了个撸的。
而相对于另一支民用版的AR15,在连续击发五百六十发之后,就扯淡了,导气管直接炸秃噜皮了,成了一把废品。
所以这么算下来一把枪,他撑死了也就两分钟,这是在您不心疼,可劲糟的前提下。
如果是在打两发,匀口气,再整两发,这么干的话,理论上可以达到一万五千发的水平,这枪基本上就报废了。
您按照理论射速一分钟六百发的算,也就是二十五分钟而已,这是所有使用时间累积出来的数,您不开枪的时间不算。
那么枪管咋就那么抗造呢?说好的炮管子撑个三秒钟已经立于不败之地了。
那么这枪管子到底是啥造的呢?
他由两种材料,一种是不锈钢,另一种叫做高合金珞钼钢造的。
一瞅这俩材料,估计有很多小伙伴会认为那高合金珞钼钢一准是好东西。
要俺说,哥们您真走眼了,以为叫个高大尚的名字就是好东西吗?事实上真真能造出好枪管的物件恰恰是不锈钢。
不锈钢含碳量超低的,您用冷轧弄他到90%的程度,这货都不带有破裂崩开的。
而且用不锈钢造出来的枪管,精度超级好,毕竟直溜吗?寿命也比珞钼钢要长很多,但比较坑的是,这玩意比珞钼钢要贵的可以。
所以美国人军队里头使用的枪管基本上都是珞钼钢造的,毕竟按照美国大兵的说法,他们家的军备都是国防部按照最低报价那个供货商取的货。
咋说呢?相对于现在枪管的这种表现,军工表示他们很不满意,他们想将枪管的寿命再延长一倍。
目前他们已经找到了可以替代的材料,就是陶瓷,把这玩意糊到枪管内部,就可以做到延长枪管的寿命。
但有一个要命的问题,一直没有得到解决,那就是涂了这物件的枪管,他们没法在枪管内壁上掏膛线了。
坑啊!
好了,今天就写到这里,喜欢的朋友加个关注,顺手点个赞呦!
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其实一支枪的使用寿命也就是这支枪枪管的使用寿命,随着枪支发射子弹时对枪管的磨损以及发射药对枪管的烧蚀,对于枪管都会有不同程度的损伤,当磨损程度严重到严重影响射击精度要求时,这支枪管的使用寿命也就到头了。现代新式步枪枪管所用的材料依然是钢制的。只不过是随着现代冶金工业技术的发展,在普通的钢材冶炼过程中加入了适量的稀有金属如铬、镍、钼、锰等,冶炼出高强度的合金钢。用高强度合金钢加工制造的枪管无论从耐磨损程度还是受热变形程度都同上世纪初使用普通碳素钢制成的枪管都不可同日而语。为了更有效的降低子弹发射药燃烧对枪管内膛的烧蚀,现代枪管还采用膛内镀铬的方法,有时甚至采用双层镀铬的方式,以增加枪管内膛的抗烧蚀和耐氧化程度,以上所采用的技术无非就是尽量延长枪管的使用寿命。至于现代步枪枪管的使用寿命,其寿命和射击的射速、连续射击的时长都有着密不可分的关系。一般论说如果是连续射击,估计很快枪管就会打红,在高温下枪管材料强度的退化是很严重的,如果一把枪连续射击的话,那么枪管的压力就很大了,如果是间歇性射击,那就能给枪管一点时间冷却,这样寿命就会提高很多。另外合理的对枪管的保养也可以有效的延长枪管的使用寿命。综合来看,以国产95式自动步枪为例,它的使用寿命一般就在10000—15000发左右。机枪相对寿命长些20000发左右,手枪相对短些3000—5000左右 ,不一而足。
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这个主要是需要用枪炮钢的。
不管什么枪,只要是大规模装备,都是需要使用钢铁材料,因为钢铁价格足够便宜,材料性能也很卓越。我们普通人所见的钢铁,无非就是盖房的钢筋,螺丝刀、扳手用的工具钢。
但是钢铁材料,根据其具体的应用环境的不同,分为许多种类,牌号。专门有这个钢铁材料书籍,记载的钢材种类上万种。
比如,造一艘航母,甲板用的钢,船体用的钢,阻拦索用的钢,锅炉用的钢,都不一样。
具体到一根枪管,首先看看,这根枪管面临的工作环境:
第一,枪管在子弹发射的时候,需要承受子弹中火药燃烧带来的的高温高压,所以要求这个钢材具有高强度;
第二,枪支在使用中需要发射许多次,每一次都会给枪管内部形成高压冲击,然后恢复到常压。内部环境变化剧烈,所以光有高强度还不完美,还要有高韧性;
第三,枪管在连续发射许多子弹的时候,会产生很多的热量。这种热量,真的会把枪管打红。所以,还有个指标,红硬性。意思就是,枪管在打红之后,维持硬度的温度越高越好。
比如,两款枪管钢样品测试,一款在打红之后,坚持到400度,枪管钢开始变软。
另一款,则是在打红之后,坚持到500度,才开始变软。那么,在红硬性指标上,500度的优于400度的。
枪管的指标,主要考虑两个因素。
一个因素是,设计师选用什么样的弹种,内弹道指标如何。意思就是,确定你用的这个弹的最高膛压是多少,这是根据经验和计算能得到的结果。
另一个因素是,你手头有什么样的钢。
假如,你的工业能提供的钢材质量比起国际一流差一些,那么就要相应把你设计的这款新枪的枪管加厚,用增加的重量来保证射击安全。
反之,假如你的工业提供的是国际一流钢材,那么,造出的新枪用比较少的钢铁材料,就能够满足设计要求,自然会又轻又结实。
所以,以前的老式步枪,比如莫辛纳甘,汉阳造之类,都是用的当年的标准的枪钢,自然重量十足。用如今的新型钢材来制造,强度提高,就可以用比起以前薄一些的枪管,达到同样的性能。
抗战的时期,八路军的兵工厂造步枪,用的材料是扒来的钢轨,经过土法加工之后,照样可以做成堪用的新式步枪。
二战之后,世界军事科技高速发展。而世界各个军事大国,都有自己独立的钢铁工业材料科研队伍,造枪管钢也是各有各的高招。美国不差钱,用不锈钢,高合金铬钼钢;俄罗斯不差镍,用的是高镍钢;我们不差稀土,用的是稀土钢。总之,依据本国资源,决定本国钢铁材料发展路线。
现在还有一种新材料可以匹敌钢铁,那就是钛。用金属钛来做枪管炮管,重量更轻巧。但是钛这种材料容易氧化变脆,机械加工性能比起钢铁材料非常差,所以用在枪管上不多见。美国用这个来造炮,比如超轻型火炮M777,全重才3吨多,可以很方便用直升机来垂直机动。
而我们用这个钛材料造了一款02式14.5毫米高射机枪。该枪的设计目标就是,分解开可以用步兵人力携行,同时14.5毫米口径保证了发射威力。采用了钛和铝材料,所以枪全重过轻,为了抵消强大的后坐力,射击的时候,需要射手坐在枪上的小椅子上,用自己的体重来增加全枪系统的重量。
此外,还有一家国外公司搞出了碳纤维枪管。这种枪管是一种复合枪管,内层是比较薄的不锈钢枪管,因为太薄,不能保证强度,所以外层用碳纤维紧密缠绕,用来增加强度。这样虽然减了点重量,但是花钱太多,而且碳纤维是脆的,用于大规模装备军队,这个碳纤维枪管拼个刺刀就废了,故而这种碳纤维枪管,只能用于民用枪支,追求高精度,高逼格。
上面说明了枪管的材料问题。下面我们来说枪管的寿命。
我们假设,有一支老枪,比如莫辛纳甘吧,从兵工厂造出来,就涂满了厚厚的黄油,深藏洞库。保存了一百年,拿出来把黄油擦干净,那么还能正常打吗?
答案很确定。照打无疑。
所以,枪管的寿命,和保存条件有关。保存,保养得当,生锈少,枪管就能永葆青春活力。
然后,枪管的内部,是有膛线的。膛线保证枪弹出膛之后是旋转状态,来保持头前尾后的飞行状态,提高瞄准命中精度,增大弹头飞行的稳定性。
枪管在发射每一发子弹的时候,弹头都会对膛线产生磨损。这样,如果枪管发射频繁,膛线被磨光,这个枪管也会废掉。
实际上,不同种类的枪管,允许正常发射的子弹数目也不一样。有的枪管,比如步枪,机枪,规定发射15000发,枪管报废。有的枪管,比如手枪,则规定,打3000发子弹,枪管报废。
但是,假如轻武器在使用过程中,枪管有了严重损伤,例如严重弯曲,或者保养不当,枪管生锈,检查中发现枪管内部有了裂纹,则这支枪管会提前宣布报废。
好了,就写到这里吧。
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