Apabila bercakap tentang artileri, fikiran pertama orang biasanya beralih kepada jarak jauh dan kuasa pemusnah. Namun, sedikit yang berhenti untuk mempertimbangkan: bagaimanakah tong langsing itu menahan suhu beribu-ribu darjah dan tekanan ratusan megapascal, semuanya semasa menembak pusingan demi pusingan?
Jawapannya terletak pada satu konsep: bahan laras senapang.
Artileri baharu PLA menjalankan latihan serangan jarak jauh-yang melampau di dataran tinggi pada ketinggian 4,400 meter (Foto)|China_Sina Military_Sina.com
Kadar tembakan, jarak dan jangka hayat sebutir artileri bergantung pada jenis keluli yang digunakan untuk larasnya.
I. Dari Kayu kepada Keluli Pistol: Evolusi Tong
Artileri telah wujud sejak Dinasti Ming, tetapi tong terawal diperbuat daripada kayu, bukan keluli.
Anda baca betul-tong awal adalah kayu. Sudah tentu, serbuk mesiu pada zaman itu tidak mempunyai kuasa letupan, jadi kayu hampir tidak dapat bertahan. Apabila serbuk mesiu menjadi lebih kuat, kayu terbukti tidak mencukupi, membawa kepada suis kepada besi tuang. Besi tuang adalah murah tetapi rapuh, menjadikan tong pecah sebagai risiko biasa. Kemudian, gangsa digunakan; Walaupun ia menawarkan keliatan yang baik, ia terlalu lembut, bermakna tong akan haus selepas hanya beberapa pukulan.
[Imej]
Ia tidak sehingga zaman moden, dengan kematangan teknologi pembuatan keluli, keluli senjata khusus akhirnya mula digunakan.
Peralihan dari kayu kepada keluli pistol mewakili berabad-abad percubaan dan kesilapan. Keluli senapang hari ini ialah aloi khusus yang direka khusus untuk artileri.
II. Apa yang Berlaku Di Dalam Tong?
Untuk memahami apa yang menjadikan keluli pistol begitu istimewa, kita mesti terlebih dahulu melihat keadaan di dalam tong.
Apabila peluru dilepaskan, serbuk mesiu yang terbakar menghasilkan suhu melebihi 3,000 darjah dan tekanan melebihi 300 megapascal (MPa). Apakah maksudnya dari segi praktikal? 300 MPa bersamaan dengan menanggung berat 3 tan setiap sentimeter persegi.
Lebih menakutkan adalah hakikat bahawa semua ini berlaku dalam beberapa per seribu saat.
Keluli biasa akan cair, berubah bentuk, atau hancur secara langsung dalam keadaan sedemikian. Keluli pistol, walau bagaimanapun, mesti mengekalkan kekuatan yang mencukupi pada kedua-dua suhu ambien dan suhu tinggi (300 darjah –450 darjah ) tanpa mengalami ubah bentuk kekal. III. Enam Metrik Utama untuk Keluli Senapang
Apakah keperluan khusus yang mesti dipenuhi oleh keluli senjata? Mereka boleh diringkaskan dalam enam perkara:
Pertama, kekuatan yang mencukupi. Ia mesti kekal kuat bukan sahaja pada suhu bilik tetapi juga pada suhu pertengahan antara 300 darjah hingga 450 darjah. Gas propelan boleh memanaskan laras senapang dengan serta-merta kepada ratusan atau bahkan lebih seribu darjah Celsius; kekuatan yang tidak mencukupi akan membawa kepada kegagalan serta-merta.
Kedua, ketangguhan yang baik. Keliatan mesti memenuhi piawaian bukan sahaja pada suhu bilik tetapi juga pada suhu rendah yang melampau sehingga -40 darjah . Jika tidak, menembak pistol pada musim sejuk boleh menyebabkan laras terputus di bawah tekanan yang agak rendah.
Ketiga, rintangan haus dan ablasi. Gas propelan sangat menghakis secara kimia, dan-geseran berkelajuan tinggi antara peluru dan dinding gerudi bermakna bahagian dalam tong sentiasa "dikikis dan hangus."
Keempat, suhu pembajaan tinggi. Suhu pembajaan untuk keluli pistol mesti melebihi 500 darjah untuk melegakan sepenuhnya tekanan dalaman dalam tong dan mengelakkan kegagalan tertunda.
Kelima, kebolehkilangan yang baik. Pengeluaran keluli pistol bukan hanya tentang mencipta sekeping tunggal dalam makmal; ia memerlukan keupayaan pembuatan-skala besar yang stabil.
Keenam, pengeluaran besar-besaran bebas. Ini sudah pasti-dalam saat genting, anda tidak boleh bergantung pada orang lain untuk bekalan.
Empat mata pertama mewakili garis dasar untuk prestasi, yang kelima adalah pertimbangan ekonomi, dan yang keenam adalah garis dasar untuk keselamatan.
IV. Apakah "Bahan" yang masuk ke dalam Gun Steel?
Keluli senjata api moden kebanyakannya berasaskan sistem aloi nikel-kromium-molibdenum-vanadium (Ni-Cr-Mo-V). Ringkasnya, unsur mengaloi seperti nikel, kromium, molibdenum, dan vanadium ditambah pada keluli, mengubah keluli biasa menjadi bahan unggul.
Karbon: Dengan kandungan antara 0.25% hingga 0.60%, ia termasuk dalam kategori-keluli karbon sederhana. Kandungan karbon yang lebih tinggi menjadikan keluli lebih mudah mengeras melalui pelindapkejutan, menghasilkan kekuatan dan rintangan haus yang lebih besar.
Nikel: Bahan strategik yang agak terhad di negara saya. Nikel meningkatkan dengan ketara keliatan impak dan kebolehkerasan keluli pistol; secara amnya, kandungan nikel yang lebih tinggi menghasilkan prestasi yang lebih baik. Akibatnya, kandungan nikel diserlahkan secara eksplisit dalam penetapan gred keluli senjata-contohnya, PCrNi1MoV dan PCrNi3MoV.
Chromium: Meningkatkan kebolehkerasan dan kekuatan sambil memberikan tahap rintangan ablasi. Keluli aloi 40Cr biasa sudah mempunyai sifat yang sangat baik, dan kromium juga memainkan peranan penting dalam keluli pistol. Molibdenum: Secara khusus menyasarkan kerapuhan temper. Kandungan molibdenum yang mencukupi adalah penting dalam keluli pistol.
Vanadium: Pengubah suai yang meningkatkan kekuatan dan kestabilan semasa menapis saiz butiran. Semasa pengeluaran meriam anti-pesawat Type 57, jurutera China menggunakan vanadium secara kreatif untuk mengurangkan penggunaan nikel, membangunkan aloi PCrNi1MoV-dengan itu menghasilkan keluli senjata api yang mematuhi semasa menggunakan bahan strategik yang lebih sedikit.
V. Tiga "Pembunuh" Tersembunyi Di Dalam Keluli
Musuh keluli pistol wujud bukan sahaja secara luaran-dalam bentuk-suhu tinggi,-gas pendorong tekanan tinggi-tetapi juga secara dalaman. Tiga unsur berbahaya bersembunyi di dalam keluli; Kelalaian sedikit pun mengenai mereka boleh menyebabkan laras senapang tidak berguna.
Hidrogen: Pembunuh nombor-satu. Hidrogen membentuk larutan pepejal interstisial dalam keluli; apabila kepekatannya melebihi had keterlarutan, ia meresap ke dalam lompang mikroskopik dalam struktur logam. Di bawah tekanan, ini membawa kepada keretakan rapuh transgranular-suatu fenomena yang dikenali sebagai "pembelasan hidrogen."
Betapa dahsyatnya kerosakan hidrogen? "Tompok putih" elips, keperakan-kelabu muncul pada keratan rentas membujur-keluli, manakala gugusan retakan halus timbul pada keratan rentas melintang-, dengan berkesan memusnahkan matriks keluli. Metrik keplastikan menjunam, dan dalam kes yang teruk, pengurangan kawasan menghampiri sifar. Tong pistol dalam keadaan ini boleh meletup apabila ditembak.
Berita baiknya ialah keterlarutan hidrogen dalam keluli berkurangan apabila suhu menurun; penyejukan perlahan terkawal boleh mengeluarkan hidrogen dengan berkesan.
Fosforus: Menyebabkan kerapuhan sejuk. Apabila keluli cair menjadi pejal, fosforus hanya larut dalam fasa -Fe; apabila suhu jatuh, lebihan fosforus memendakan sebagai Fe₃P, mengurangkan keplastikan dan keliatan dengan ketara.
Sulfur: Menyebabkan kerapuhan panas. Sulfur wujud dalam keluli sebagai FeS atau MnS; apabila penempaan dipanaskan hingga 1150 darjah –1250 darjah , FeS pada sempadan butiran cair, menyebabkan logam retak serta-merta.
VI. Gun Steel Mempunyai "Kad Pengenalan"
negara saya mempunyai piawaian yang jelas untuk keluli senjata api. Piawaian yang lebih lama ialah YB475-93 (standard Kementerian Industri Metalurgi), yang mengkategorikan keluli kepada sepuluh gred berdasarkan komposisi kimia. Piawaian semasa ialah GJB 1220A-2008 (Piawaian Ketenteraan Kebangsaan).
Untuk setiap laras senapang, gred keluli khusus, komposisi kimia, dan ciri prestasi didokumenkan sepenuhnya dan boleh dikesan. Ini bukan sesuatu yang boleh dicapai hanya dengan menggunakan-keluli berkualiti tinggi sahaja.
VII. Kelahiran laras senapang jauh lebih kompleks daripada yang anda bayangkan.
Mengubah keluli pistol daripada bijih mentah kepada produk siap melibatkan satu siri proses, termasuk peleburan, penempaan, rawatan haba dan pemesinan. Ralat sedikit pada mana-mana peringkat boleh menyebabkan keseluruhan tong tidak berguna.
Tong senapang yang layak mesti menahan ratusan atau bahkan ribuan hentaman berulang dalam keadaan melampau-yang dicirikan oleh suhu tinggi, tekanan besar, halaju tinggi dan kitaran tembakan pantas.
Peralatan mekanikal biasa tidak akan menghadapi keadaan operasi sedemikian sepanjang hayat perkhidmatannya.
Jadi, pada kali berikutnya anda melihat rakaman tembakan artileri, luangkan masa untuk merenung: di sebalik tiub keluli yang kelihatan biasa itu terletak kemuncak kemajuan dalam sains bahan, metalurgi dan teknologi pembuatan. Apa yang ditanggungnya bukan sekadar cangkang tunggal, tetapi{1}}pencarian manusia selama berabad-abad untuk menolak had keupayaan material.
