一种军事用神秘合金

对于大多数人而言,它是一种神秘合金,因为对它不熟悉,甚至没听过。然而,它早于上世纪三十年代问世,至今已有近百年的历史!

一种军事用神秘合金

它就是以W为基体(W含量为82%-98%),并加入Ni、Fe、Cu、Co、Mn等元素组成的合金,因具有一系列优良特性而被广泛地应用于航空航天、兵器、核工业等军工业中。它就是钨合金!【W是战略金属钨的元素符号。】

钨合金的优良特性包含:高密度(>2倍钢的密度);高强度;良好的射线吸收能力(比铅高30%-40%);良好的机加工性能;良好的导电性、导热性和低的热膨胀系数;良好的可焊接性以及表面电镀性;良好的塑性、耐腐蚀性和抗高温氧化性能;等等。

那么,钨合金在航天航空工业中有哪些应用?比如,陀螺仪、平衡块、减震器,等等。

一种军事用神秘合金

反舰导弹

众所周知,导航陀螺仪是导弹、火箭、潜艇、飞机、卫星以及鱼雷等导航和控制系统的心脏部件。虽然目前国际上早已涌现出各种先进的导航技术,但是作为惯性制导的陀螺仪仍然是世界上应用最为广泛的一种导航仪表。

据文献记载,以前多采用铜或钢作为陀螺的外缘转子体,其精度和稳定性都比较低。美国在二战中已经采用钨镍铜合金(90W-6Ni-4Cu)代替铜(或钢)作外缘转子,其角动量提高了70%以上,仪表的精度与稳定性显著提高。而我国也于上世纪六十年代开始研究钨合金在航空航天工业中的应用。目前,我国诸多项航空航天用钨合金的指标均已达到国际先进水平。

钨合金在兵器工业中又有哪些应用呢?这就有点儿多了!

一种军事用神秘合金

子母弹

例如,大口径动能穿甲弹弹芯、机枪脱壳穿甲弹弹芯、杆式动能穿甲弹弹芯、战术导弹的杀伤破片、聚能弹的药形罩、枪弹和航炮弹用的弹头、子母弹及导弹的(数百公斤)钨合金弹丸或(上万发)钨合金小箭弹乃至鱼雷、舰艇、坦克等兵器的陀螺外缘转子体、配重,等等。

最后,我们再来看看钨合金在核工业中有什么应用?

铅是以前人们广泛采用的屏蔽材料。因为铅的密度为11.3g/cm3。考虑到金属材料吸收X射线及γ射线的能力与其密度成正比,密度达到17c/m3以上的钨合金自然具有更为理想的射线吸收能力。

一种军事用神秘合金

核材料储运容器

研究表明,钨合金对射线的屏蔽效果是铅的1.5倍以上。而且,铅质软,易划伤、甚至可以用刀切开,而钨合金硬度较高。更重要的是,铅是一种重金属,会污染环境且对人体有害。所以,钨合金成了理想的核燃料贮存器与防辐射的屏蔽材料。此外,具有高熔点、高塑性、低屈服强度以及良好的冲击韧性的钨镍铁合金和钨钽合金已经被用于制造一种薄壁形大链套壳体,以在原子能爆炸时保证仪器的正常工作。

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