镁合金介绍
三,镁合金在轻武器上应用前景广阔
枪械武器:机匣,弹匣, 枪托体,下机匣,提把, 前护手,弹托板,瞄具 等。
出口美国的M-16瞄镜
在光学产品上枪上的瞄 具类有极大的镁合金应 用空间。
步枪上可大量采用镁合金材料
新研制的重型机枪支撑
高档运动型手枪
在轻武器中的应用美国制造 的一种 强装药,运用了先进 技术的战斗用手枪, 其扳机 等零件采用镁、钛合金, 重 量减轻45 % ,击发时间减少 66 %
镁合金在军事工业上的应用
2013年2月20日
一,镁的历史和性能优势
自1808年英国科学家H.戴维首次分离出金属镁至 今,金属镁的发展经历了200年历史。 但人类真正的应用镁合金还不到80年.也可以说人 类规模化应用镁和战争是分不开的。 镁的第一次应用高峰产生于20世纪40年代当时二 战中的德国由于铝资源严重的缺乏,开始将镁大 规模的用于军工和民用上,二战中德国除在飞机, 飞弹上大量使用镁合金材料外,并且生产了镁合 金车身和零部件的甲壳虫轿车几十万辆,同时还 在公共汽车、拖拉机等交通工具上大量使用镁合 金。
镁在军事工业中应用已有丰富多经验
从兵器零件的使用特点和性能要求分析,目 前枪械武器、火炮、弹药、装甲车辆、导弹、 航空、航天器、光电仪器、武器用计算机及 军用器材中有较大数量的铝合金零件和工程 塑料件。 而目前镁合金材料的性能和使用特点,镁合 金材料替代相关零件,在技术上是可行的。
我国上世纪研发镁合金多鱼雷减震段早已量产
镁合金
。
在战车中的应用
美军装备的M274A1 型 军用吉普车采用了镁合 金车身及桥壳,大大减轻 了重量,具有良好的机动 性及越野性能,4 个士兵 可以抬起来。有的改型 还装上无后座力炮,成了 最袖珍的自行火炮。
国外镁合金在火炮上的应用
英军的120mmBAT无后 座力反坦克炮采用了镁 合金,大大减轻了重量.
镁合金枪匣
单兵作战系统(OICW)
美国研制中的新式单 兵作战系统(OICW) , 功能齐全,很多零件采 用了镁合金,重量仅 8.172kg ,但军方仍希 望进一步减重1. 8kg 以上。 美军方计划采购2-4 万枝新枪,单价为 0.8-1万美元。
法国FA--MAS突击步枪反坦克枪榴弹 应用了镁合金,全弹质量仅800g
七十年前德国技术
21世纪最有希望的有色金属材料.
1.镁及镁合金特性 镁及镁合金 元素符号:Mg 原子序数:12 镁的储量非常丰富,矿物中的菱镁 矿,白云石和光卤石,海水中都含有 丰富的镁
镁 铝、铁 铜、铅、锌 0 500 1000 1500
可开采年限(年)
镁及镁合金的性质
镁合金与几种材料的性能比较
重力铸造 产于20世纪70年代
M-60火箭灭火发射器
重科院航研镁与重庆盛 镁镁业联合研发的M60,M-80火箭发射器通 过了总装多性能鉴定。 比原发射器减重42%, 稳定性大幅提升,在战 斗状态下士兵可多携弹 四枚。
六,军用电子产品
镁合金军用电脑壳体减重41%已 批量使用。 随着雷达机动性要求的提高������ 以及机载、星载平台的要求������ 对天线的重量提出了越来越 高的 要求体积小、重量轻是天线技术 永远追求的目标。选用刚度好、 重量轻的材料是减轻 天线重量的 一个重要途径������ 镁合金作为比 重最小的金属结构材料������ 无疑 具有很强的吸引力。
美国空军战略轰炸机—B52
上个世纪50年代,镁合 金都一直用在飞机的主 要结构件上。庞然大 物—B52 则更是代表了 当时镁应用的颠峰,,B 轰炸机的机身部分就使 用了镁合金板材635公斤, 挤压件90公斤,铸件超 过200公斤
美国B36轰炸机用镁结构图
阴影部份为镁合金材料
震惊世界的杰作
用镁合金弹体氩氟焊接制成 的红旗-1型导弹 击落美国9架U-2高空做侦 察机,震惊世界 中国“红旗”地空导弹的仪
镁合金在火炮上可应用部位
轻量化使火炮的机动能力大幅增强
德国用2500MM长、 700MM宽的镁合金板 在150MN的锻压机上压 制出28公斤的重型炮架。
五.航天航空
航空、航天器:尾缘,副翼,升降舵蒙皮, 整流罩、起落架、大包舱门,发动机舱,方 向舵,升降舵,发动机轴承座.技术上可采用 镁合金材料的零部件:飞机框架、座椅、机 匣、轮毂、齿轮箱、水平旋翼附件、飞机着 落轮和齿轮箱盖等 导弹:导弹舱体,舵体本体,仪表舱体,舵架,飞 行翼片。
表舱、尾舱和发动机支架等 都使用了镁合金。
飞机轮毂固态模锻
镁合金具有较高的抗振能力,在受冲击载荷时能吸 收较大的能量,还有良好的吸热性能,因而是制造 飞机轮毂的理想材料。
镁合金大型航空零件
60-70年代 前苏联生产 沙型铸造
博奥开发神舟模型镁合金头部
肩抗式导弹仪表舱及尾舱
国产的火箭发射器
近年研发多弹壳及弹头火体
四,镁合金在装甲\坦克上的运用
装甲坦克车辆类 驾驶座椅骨架,机长镜,炮长镜,变速箱箱 体,发动机滤座,进出水管,空气分配器座, 机油泵壳体, 轮毂、运兵防炸座椅骨架、方向 盘、机油泵壳体、水泵壳体、机油热交换器、 机油滤清器壳体、气门室罩、呼吸器等。
美国水陆两栖突击车AAAV 采用 WE43A 镁合金制造动力传送舱。
200
24.3
42
15
二,镁合金在兵器装备上应用的重要性
质量是影响兵器装备实现战场快速反应能力的主要 因素之一,所以,现代高技术战争对兵器装备的质 量指标提出了极为苛刻的要求。 发达国家无一不投入巨资,研究轻质结构材料以及 与之配套的先进制造技术以期减轻兵器装备重量, 提高兵器装备的机动性,增加携弹量和野战辅助系 统用量,提高兵器及士兵战场生存和作战能力,镁 合金具有众多的优点,成为了兵器轻量化的理想材 料。
日本利用镁合金低质量得到卫星的高性能
日本利用镁合金低质量 密度的特征,开发了旨 在提高具有镁合金机翼 的超音速飞行器特性的 结构最优化设计方法, 并以镁合金成功地制作 出了重量仅为1kg 的超 小型人造卫星。
八,结束语
镁合金在国防军事中的应用前景广阔,但还有两个 方面的课题需要解决: 一是,需要提高镁合金材料的抗腐蚀性能,延长镁 合金零部件在潮湿等恶劣环境下的使用寿命; 二是,需要进一步提高镁合金的强度,发展新型加 工手段,以满足军事武器对轻量化的镁合金的迫切 需求。只有提高了镁合金的成型技术,克服镁合金 在室温下难于变形、耐腐蚀性能差、高温下易蠕变 以及镁合金材料价格高等缺点,努力提高镁合金综 合性能和拓宽镁合金材料的应用范围,这样才能跻 身于世界先进的行列。
美军正在研制的先进水 陆两栖突击(AAAV) 采用镁合金WE43A 作 为动力传送舱、变速箱 的壳体,Байду номын сангаас采用了先进 的镁合金表面防护技术, 经试验证明,表面性能 良好。
镁合金
法国AMX - 30 坦克是二次世界大战后法国生产数量最多的坦克,
坦克的CN105F1 型105mm 线膛炮的身管热护套采用了镁合金
性能 参数 比重 g/cm3
抗拉 强度 Mpa 150350 比强度
屈服 强 延伸率 % 度Mpa
弹性 模量 Gpa 45
比刚度
导热 系数 w/mk 54
减震 系数
镁合金
1.81
138
160
7
25.86
50
铝合金 A380
2.70
315
116
160
3
71
25.9
80
5
碳钢
7.86
517
80
400
22
七,近年来国内外军工用镁典型案例
火箭“大力神” 曾使用了 600kg 的变形 镁合金;“季 斯卡维列尔” 卫星中使用了 675kg 的变形 镁合金;直径 约lm 的“维热 尔”火箭壳体 是用镁合金挤 压管材制造的
新型卫星为(TSAT)能够向全球部署的海军部队提供高带宽 。
美国海军卫星上已将镁 合金复合材料用于支架、 轴套、横梁等结构件,其 综合性能优于铝基复合 材料.