Материалы, применяемые для изготовления стволов.

В настоящее время для изготовления стволов применяют различные виды сталей. К наиболее распространённым относятся: 50РА, 30ХН2МФА, ОХН3МФА, ЭП131(Х18К60В14Н11), ЭП720(Х26К30Н28М2В14). Как видно из марок этих сталей большинство из них в качестве легирующих элементов содержат хром, никель, молибден, вольфрам.

Эти легирующие элементы в зависимости от своего качества придают материалу требуемые химико-физические характеристики, а так же преемственность того или иного вида обработки.

Исходя из поставленной задачи, проанализируем каждый тип приведённых сталей по отношению и применяемости для изготовления ствола заданных параметров.

Сталь 50ра

Эта сталь является сравнительно дешёвым материалом, и она хорошо изучена, в плане производства. Данная сталь после термообработки, отжига и нормализации имеет сравнительно невысокие прочностные характеристики, к тому же обладает недостаточной прокаливаемостью. В связи с этим сталь применяется для изготовления стволов, не требующих высоких характеристик в силу низких баллистических параметров.

50РА- сталь перлитного класса. Её применяют для стволов калибром до10 мм с низкой скорострельностью (темпом стрельбы) до1000 выстрелов в минуту. Это углеродистая сталь с небольшими добавками бора для увеличения прокаливаемости.

Сталь 30ХН2МФА и ОХН3МФА.

Они практически одинаковые по физическим свойствам и обладают высокой прочностью и стойкостью. Но необходимо отметить, что при напряжённом режиме стрельбы(скорострельность 2000 выс. /мин) ствол разогревается до такой температуры что эти марки сталей имеют прочность всего 30. Это происходит при температуре 700-900⁰С, т.е. эта сталь включающая такие дорогостоящие легирующие элементы как молибден и ванадий, ведёт себя как сталь 50РА. Поэтому необходимо чтоб рабочий слой обладал высокой теплостойкостью и температуропроводностью.

Сталь 30ХН2МФА используют для стволов калибром до 23 мм со средней скорострельностью (до 1500 выстрелов в минуту).

Сталь ОХН3МФА применяется для стволов калибром 30 мм и более с высокой скорострельностью ( свыше 1500 выстрелов в минуту).

Эти стали относятся к сталям полумартенситного и мартенситного классам. Структура сталей после закалки и высокого отпуска- сорбит или высокоотпущенный мартенсит.

Исходя из условий эксплуатации и исходных данных (скорострельность 1000 выст./мин и dn = 10мм) нет необходимости использования сталей 30ХН2МФА и ОХН3МФА. Поэтому выбираем сталь 50РА как более дешёвую, технологичную и удовлетворяющую условиям работы ствола.

Механические свойства стали 50ра (после закалки и высокого отпуска).

Марка стали	Механические характеристики
	σвр	σ0,2	σпц	δ	φ	KCV	KCT	δc	HRCэ
	МПа			%		МДж/м*м		мм	ед.
50РА	940	820	710	14.2	44.9	1.6	0.81	0,123	24

Марка матер.	Химический элемент
	C	Si	Mn	S	P	Cr	Ni	Co	Mo	W	Fe	Ti	Ce	V	B	Cu
				не более
50РА	0,5	0,37	0, 76	0,023	0,016	0,27	0.11	-	-	-	ост.	-	-	-	0,002	0,02

Химический состав стали 50РА.