薛钧， 王光华， 乔自平， 李峻松， 郑秋， 胡春东

(1.中国兵器工业第208研究所， 北京 102202； 2.上海大学 材料科学与工程学院， 上海 200444)

0 引言

枪械主要装备对象是步兵，并也可以配备于飞机、舰船、装甲车辆，同时也是空降兵、治安、防爆及反恐用的基本武器。枪械枪管寿命偏低制约我国枪械性能的提高。目前我国主要枪械的枪管寿命一般为：手枪3 000发、步枪10 000发、大口径机枪(12.7 mm及以上口径)3 000发。欧州、美国等发达国家枪械的枪管寿命一般为：手枪20 000发、步枪20 000发、大口径机枪6 000发以上，是我国现有同类武器的2倍以上。

枪管是枪械的重要零件之一，枪管寿命是枪械寿命的决定因素[1]。由于火药气体温度高、压力大，枪管内膛表面可达800 ℃以上，所受压力在330 MPa以上[2-7]。同时，发射的弹头高速旋转，枪管内膛要反复承受弹头被甲的变形挤压，以及弹头800 m/s以上的沿膛磨损和2 000 r/s以上的回转约束力。大口径枪管的工况恶劣，内膛表面一般电镀Cr处理。Cr层厚度超过100 μm，是内膛的保护层，但从寿终枪管内膛看到了Cr层的不同损伤状态，且膛线结构完全被破坏。枪管损伤非常复杂，损伤机制可分为化学侵蚀、热蚀和机械磨蚀，三者之间相互影响[8-13]。内膛损伤既随着射击条件的变化而变化，其程度又沿着枪管轴向位置的不同而不同。现代枪械朝着高初速、高膛压、远射程和长冷却周期的方向发展，对枪管的损伤将更加严重，提高枪管寿命技术一直是国内外关注和研究的重要课题[14-21]。

枪管的密集度、初速度下降率、椭圆弹孔率是衡量枪管寿命的3项指标[10]，这些指标都是针对枪管性能提的，未对枪管损伤程度作出描述，即还未建立枪管内膛损伤与寿命指标之间的关系。……