稀土在軍事上的應(yīng)用

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1、稀土材料在現(xiàn)代軍事技術(shù)上的應(yīng)用及發(fā)展趨勢李中華,張衛(wèi)平,劉甲祥(湖南稀土金屬材料研究院,湖南長沙410014)摘要:較詳細(xì)論述了稀土材料在現(xiàn)代軍事技術(shù)中所發(fā)揮的特殊作用,同時對稀土在今后的軍事技術(shù)的發(fā)展趨勢也做了客觀的闡述。關(guān)鍵詞:稀土材料;軍事技術(shù);應(yīng)用;發(fā)展趨勢中圖分類號:TG146.4+5文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1005—6084(2006)04—43—06APPLICATIONANDDEVELOPMENTTRENDOFRAREEARTHMATERIALSINMODERNMILITARYTECHNOLOGYLIZhong-hua,ZHANGWei-ping,LIUJia

2、-xiang(HunanRareEarthMetalResearchInstitute,Changsha410014,China)ABSTRACT:Theparticularactionofrareearthmaterialsinmodernmilitarytechnologywasindetailintroduced.Moreoverthedevelopmenttrendofrareearthmaterialsinmodernmilitarytechnologywasobjectivelyelaborated.KEYWORDS:rareearthmaterials;mili

3、tarytechnology;application;developmenttrend第34卷第4期2006年7月湖南冶金HUNANMETALLURGYVol.34No.4July2006收稿日期:2006—04—16作者簡介:李中華(1951—),男,高級工程師,主要從事科研開發(fā)與企業(yè)管理工作。被稱為新材料“寶庫”的稀土,作為一種特殊功能材料,能夠大幅度地提高其它產(chǎn)品的質(zhì)量和性能,號稱現(xiàn)代工業(yè)的“維生素”,不僅廣泛用于冶金、石油化工、玻璃陶瓷、毛紡、皮革和農(nóng)業(yè)等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),而且在熒光、磁性、激光、光纖通訊、貯氫能源、超導(dǎo)等材料領(lǐng)域有著不可缺少的作用,直接影響著光學(xué)儀器、電子、

4、航空航天、核工業(yè)等新興高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的速度和水平。這些技術(shù)成功應(yīng)用于軍事技術(shù),極大地促進(jìn)了現(xiàn)代軍事技術(shù)的發(fā)展,成為現(xiàn)代戰(zhàn)爭取得勝利的決定性因素之一(如1991年的海灣戰(zhàn)爭與2003年3月美國入侵伊拉克戰(zhàn)爭所創(chuàng)造的奇跡,很大程度要?dú)w功于稀土材料的特殊功能)。稀土新材料在現(xiàn)代軍事技術(shù)中所發(fā)揮的特殊作用,廣泛引起各國政府和專家的高度關(guān)注,如被美國、日本等國家有關(guān)部門列為發(fā)展高技術(shù)產(chǎn)業(yè)和軍事技術(shù)的關(guān)鍵元素。本文就稀土新材料在現(xiàn)代軍事技術(shù)上所發(fā)揮的作用及發(fā)展趨勢作一較為系統(tǒng)的闡述。1.1稀土鋼在現(xiàn)代軍事技術(shù)上的應(yīng)用1稀土鋼、稀土球墨鑄鐵在現(xiàn)代軍事技術(shù)上的應(yīng)用被譽(yù)為鋼中“盤尼西林”的稀土

5、,對鋼的作用包括凈化變質(zhì)和合金化兩個方面,即主要是脫硫、脫氧和去除氣體,消除低熔點(diǎn)有害雜質(zhì)的影響,細(xì)化晶粒和組織,影響鋼的相變點(diǎn)從而提高鋼的淬透性和力學(xué)性能等,軍工科技人員利用稀土的這一性質(zhì),研制了不少適于兵器使用的稀土材料。1.1.1裝甲鋼早在60年代初期,我國兵器工業(yè)就開始了稀土在裝甲鋼和炮鋼上的應(yīng)用研究,先后生產(chǎn)了601、603、623等稀土裝甲鋼,開創(chuàng)了我國坦克生產(chǎn)中的關(guān)鍵原材料立足于國內(nèi)的新紀(jì)元。1.1.2稀土碳素鋼60年代中期,我國又在原某種優(yōu)質(zhì)碳素鋼中加入0.05%的稀土,制成了稀土碳素鋼。這種稀土鋼較原碳素鋼的橫向沖擊值提高了70%～100%,-40℃時的沖擊

6、值提高近1倍。采用該鋼制造的大口徑藥筒經(jīng)靶場射擊試驗證明,完全能滿足技術(shù)要求,目前我國已定型投產(chǎn),實現(xiàn)了我國在藥筒材料方面以鋼代銅的多年宿愿。1.1.3稀土高錳鋼和稀土鑄鋼稀土高錳鋼用于制造坦克履帶板,稀土鑄鋼用于制造高速脫殼穿甲彈的尾翼、炮口制退器和火炮結(jié)構(gòu)件,可減少加工工序,提高鋼材的利用率,并能達(dá)到戰(zhàn)術(shù)技術(shù)指標(biāo)。1.2稀土球墨鑄鐵在現(xiàn)代軍事技術(shù)的應(yīng)用過去,我國前膛彈彈體材料均采用以優(yōu)質(zhì)生鐵加入30%~40%的廢鋼而制成的半鋼性鑄鐵,由于其強(qiáng)度低、脆性大、爆炸后的有效殺傷破片數(shù)量少且不鋒利以及殺傷威力弱等原因,一度束縛了前膛彈彈體的發(fā)展。自1963年后,采用稀土球墨鑄鐵制

7、造各種口徑的迫擊彈,使其力學(xué)性能提高1~2倍,有效殺傷破片數(shù)量成倍增加,破片刃口鋒利,大大提高了殺傷威力。我國用這種材料制造的某型加農(nóng)炮炮彈和野戰(zhàn)炮炮彈戰(zhàn)斗殼體,其有效殺傷破片數(shù)和密集殺傷半徑比鋼質(zhì)殼體略勝一籌。稀土具有很高的化學(xué)活性和較大的原子半徑,加入到有色金屬及其合金中,可細(xì)化晶粒、防止偏析、除氣、除雜和凈化以及改善金相組織等作用,從而達(dá)到改善機(jī)械性能、物理性能和加工性能等綜合目的。國內(nèi)外材料工作者利用稀土的這一性質(zhì),研制出了新型稀土鎂合金、鋁合金、鈦合金、高溫合金,這些產(chǎn)品在殲擊機(jī)、強(qiáng)擊機(jī)、直升