提高枪管寿命的一条有效有效措施

覃希治

高射武器的枪管工作条件十分苛刻，既要承受高温高压条件下的高速射击(750～800发/分)，又要承受复杂的化学侵蚀，故线膛烧蚀和磨损相当严重。初速下降量指标不易达到，枪管寿命不够稳定，已成为轻武器生产、科研中的一大难题。多年来，人们在研制新材料，探索新工艺上下了很大的功夫，但耗资大，工艺复杂，一般工厂难以接受。本文介绍了一种在不改变原有材料的前提下，以提高枪管硬度为主的综合治理措施。

我厂新设计、生产两种12.7mm高射机枪，由于质量比原枪减轻了25～41％，枪管的热容量减小，而射速又提高了约200发/分，故枪管的工作条件十分恶劣，因此，枪管寿命不够稳定。为突破这一难关，我们进行了多次大型枪管寿命试验，对影响枪管寿命的主要因素进行了分析，并从中探索出了在原材料不变的前提下，提高枪管寿命的主要途径。

1枪管寿命试验结果综合剖析

通过历年来的大型寿命试验后的理化解剖分析，总结出影响枪管寿命高低的主要因素和规律(见表)。这些因素并不是同时存在于某一根枪管上，但基体金属硬度普遍偏低，即凡是硬度偏低的枪管其寿命均不合格，且占寿命不合格的比例在80％以上。如我厂生产的新枪，枪管材料为30SiMn2MoVA，设计硬度为HB269～341(≈HRC28～37)，枪管寿命曾一度不够稳定。通过失效分析发现，凡寿命偏低或不合格的枪管的基体金属心部硬度均达不到规定的下限值要求。为验证此问题，我们在同批材料，同批热处理条件下，选择了硬度不同的两类枪管，经寿命试验后，差异明显，心部硬度为HRC35～37的，寿命最好，初速仅下降3～8％；而心部硬度为HRC26～27者，初速下降了26～28％。

1.1导致枪管基体金属心部硬度偏低的原因

30SiMn2MoVA材料，虽然淬透性较好，但由于毛坯截面较大，也会有淬不透的现象发生，而且原工艺上只规定检测毛坯调质后的表面硬度，虽然硬度合格，但有时因操作不当，或淬火冷却不足，也会出现心部硬度不合格的现象，所以导致了少数枪管心部硬度不合格的半成品流入到成品中而造成质量隐患。

2提高枪管寿命的措施

2.1提高枪管基体硬度是保证枪管寿命稳定和提高枪管寿命的关键措施

枪管线膛都要镀一层硬铬，其目的是耐烧蚀、耐磨损、耐高温，它和基体金属是相互依存的，即铬层保护基体金属，基体金属又支撑着铬层，如果基体金属硬度低，或组织不致密，基体就起不到很好的支撑作用。若铬层原有裂纹多，或与基体结合不牢、铬层硬度低等，则火药燃气易从这些裂纹渗入并扩展至基体(图1)，这将导致基体烧蚀和磨损加剧(图2)，从而降低枪管寿命。只有使铬层与基体金属配合理想，才能充分发挥其作用。

2.2“搞好热处理，零件一顶几”

为了稳定和提高枪管寿命，我们采取了改进调质工序的加热保护，提高冷却速度等措施，如加热时用酒精保护防止枪管线膛脱碳，提高淬火介质的冷却速度。此外，除枪管毛坯调质后100％测量布氏硬度外，还增加了调质后车外圆至成品尺寸，再100％的测量心部硬度，并规定硬度值≥HRC30，上限硬度控制在HRC37以下，以保证线膛冷挤压工序正常进行。每季度增加一次抽取一根调质枪管毛坯作机械性能、金相组织、枪管内膛脱碳层、心部横截面硬度分布情况检验。经上述措施后，枪管寿命一直稳定，并经超寿命100发枪弹射击，初速仅下降5～8％，达到了优质产品标准。

目前新枪质量稳定，外贸出口信誉良好，深受国内外用户欢迎。◆

(编辑/魏开功)