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子弹壳为什么不用铝代替铜或是铁?

作者:机械网
文章来源:本站

  

子弹壳为什么不用铝代替铜或是铁?

  子弹壳是可以用铝合金替代的,而且这样的产品还不少,影响铝合金壳技术的是技术缺陷、市场、经济性等多方面的因素。

  子弹使用铜或铜合金,是因为铜具备“自润性”,金属铜在摩擦过后,会脱落一些细微的粉末,填补在机件表面,形成润滑效应,降低摩擦力,让机件更良好的运行。

  从古代开始,人类就已经发现了铜的这种良好自润性,有些文明里还有用铜币给物品抛光的传统。子弹当然也不例外,各种铜合金都照顾了机件的自润性,让弹药在不断进行供弹-上膛-击发-抛壳动作的同时,通过自润性提高机件的顺畅度和可靠性,避免生涩卡滞。

  此外,铜合金的弹壳性能也十分上佳,要韧性有韧性,要延展性有延展性,它们不像钢铁那么脆,也不会过于柔软失去约束力,很适合配合发射药的膛内击发,也很容易生产加工,无论是成型、打磨、结合都十分方便,装弹后的弹药密封性还好。

  子弹头也是同样的原理,人们使用铅芯、钢芯制作弹芯,但弹头往往会再加一层同质的被甲,以提高弹头在枪膛中运行的顺畅度。像历史上的三八大盖,因为早先的友坂枪弹存在被甲过薄,对枪管磨损较大的问题,日本人很快就改进了配方,加厚了弹头被甲。

  不过相比起弹头这种需要在来复线中运转的物件来说,弹壳负担的责任毕竟轻松的多,再说黄铜属于比较高价的金属,随着现代战争自动化武器比例的提高,真打起仗子弹几亿几亿的往外砸,上哪儿去弄那么多黄铜?更麻烦的是,黄铜价格波动较大,工业运用数量也极为庞大,与其在这上面浪费巨额金钱,不如另辟蹊径,从其它廉价材料上找出路。

  正因为如此,人们很早就开始了非铜弹壳的研制,并且早已将之运用到了大规模的战争之中。比如第二次世界大战时,德国、苏联都采用了钢壳弹技术,这二位一个不怎么富裕,一个打得山穷水尽,逼急了手榴弹都能用水泥糊,给子弹壳换个材料天经地义。只不过那时候的技术仍以“覆铜钢”为主,即主料用钢,外面还是给包一层铜皮,以提供基本的自润效果,它们的目的是节省铜料,做不到完全的杜绝铜料。而且钢壳弹对抽壳力度有要求,容易拉断壳体。

  但钢壳弹的运用打破了铜子弹的惯性桎梏,为弹壳材料的研发开启了新的大门,自此之后人们进行了多种弹壳材料的尝试,而且成果巨大。

  比如中国研发的全钢涂漆弹,这种子弹以特殊漆面代替了铜制覆层,在维持了性能的同时,还能提高弹药存放时的金属锈蚀问题,总体上已经达到了与铜壳弹差不多的水平。这种弹壳的涂漆在高温下很难融化,弹头覆铜也不影响滋润。

  既然钢铁能用作子弹壳,那么铝合金也不应该存在什么问题,实际上很早就有人将主意打到了铝合金身上,但与钢壳弹技术比起来,铝合金弹仍然在很长时间内存在“应用惯性”问题。铜壳弹至今还没有消亡,就是源于这种惯性,它包含了人们的枪械设计经验、枪械装备体系、工业标准和使用习惯,很难一夕之间被彻底替换,更何况铜壳弹仍然占有略微的性能优势,差的只是经济性而已。

  钢壳弹在今天之所以能与铜壳弹分庭抗礼,与第二次世界大战的规模化运用有很大关系,在那些不要命的战争中钢壳弹被不计其数的发射出去,总结了相当的技术经验,也一定程度取代了铜壳弹的使用地位,有这些保证打前站,人们才愿意接受其经济性。

  铝壳弹技术就没有这么幸运了,纯铝弹壳显然不可行,而铝合金技术在二战中尚属于比较尖端的工业科技,1906年威尔姆发现铝合金时效现象,1915年才有2022耐高温铝板,1930年有了A356.0型铸铝合金,1933年出现了2024型高强度铝合金,尤其是2024型,完全就是二战时飞机的主要用材,铝合金金贵无比,根本没烂大街到做弹壳的程度。

  战后尽管铝合金技术发展迎来了高潮,甚至还出现了铝合金制造的军舰,但铝合金弹壳技术仍然没有发展起来。这很好理解,铝合金再廉价也不如钢铁廉价,还没有钢壳弹那么多的应用经验和装备数量,人们很难再去基于铝合金弹壳开发和调整武器标准,更舍不得搞出性能略高一点点的弹药,然后淘汰掉所有的老枪。

  不过这不代表铝合金壳弹不存在,战后不久就已经出现了基于铝合金弹壳的尝试,人们希望能造出更轻的子弹,然而这股风潮在拿出几个成果后即告失败,因为人们开始青睐中间威力的小口径子弹,它完全解决了当时的子弹轻量化问题,还不必承受铝合金子弹经常出现的底端破裂毛病。

  甚至当时的人还想研究“无壳弹”,彻底将弹壳这一拖累抛弃,由此出现了德国G10\\11无壳弹枪,可这些努力最后都白费了功夫,在武器小性能进步上,人们最终还是选择了可靠性和传统思维,子弹壳研究绕了一大圈又回到了铜壳领域。

  不过早期的铝合金弹壳技术确实已经成功证明了铝壳弹是种行得通的技术,在已有成品的帮助下,一些武器商业机构纷纷完成了铝合金子弹的生产,今天的铝合金子弹并不算什么稀罕事物,它们是一种可选择的商品。甚至有些厂商不惜采用氮化铝陶瓷这些特种材料造子弹,反正贵就对了,大爷们要的就是富贵。

  一般普通的铝壳弹还是很常见的,不过多出现在9mm帕拉贝鲁姆或.45ACP这类常用手枪弹中,毕竟商用售卖的子弹又要承担铜壳弹枪械的指标,又要维持自身的性能是一件很麻烦的事情,小威力的弹药更容易双向兼容。不过铝壳弹有个问题,受铝的性能影响,它们的复装性能非常差,容易造成炸膛,许多铝壳弹在售卖时都会标注“Non-Reloadable”,即弹壳不能复装。

  所以又有些挖空心思的商家,借着“满足客户DIY子弹需求”理由,搞出了“复合弹壳”这种套路,即把子弹壳也分为两部分,底部采用铝合金,而上部则采用镍合金,它们可以组装成完整的弹壳,当子弹需要复装时,把铝底扔了换个新的。

  对此我们也别太当真,这都是基于商业市场的“创新”而已,对真正的战争科技没有什么帮助。如今人们在子弹的军事化研究上开始追求高分子材料方面的发展,塑料聚合物弹壳大有雄起之势。

  比如美国近来就出现了这样的新闻,陆战队的马润们采购了MAC LLC公司240万发新型的.50BMG子弹,这些用于12.7mm重机枪的大口径子弹采用了聚合物复合制造的药筒,而弹底则采用了黄铜材料。这样的子弹单价约为4.2美元一发,高于.50BMG子弹3.5美元左右的售价。

  不过可以看出陆战队依然是带有疑虑的,他们原计划还将采购其它类型的NATO通用口径弹,但最终取消了意向,先采购一批大口径子弹以观后效。毕竟这些子弹并不能给陆战队带来什么武器性能优势,它们只能降低大宗运输过程中的整重,从而在运输费上省出一些成本,同时让载具的总体携弹数略微提升一点。

  除了MAC LLC公司的产品外,在塑壳弹方面比较有代表性的还有True Velocity公司的塑壳弹计划,这些产品采用了白色的壳体,能隐约看到它们同样使用了小半截复合金属弹底,毕竟复合弹体技术可以很好的解决兼容性问题,做到换弹不换枪,继而再积累经验,徐徐发展。

  当前铝合金弹药在军用领域也不是完全没用一席之地,毕竟在轻量化能力上铝合金还是稍占优势的。美军在机炮领域就大规模的使用了铝合金弹壳,从布雷德利的“大毒蛇”链炮到A-10攻击机的“复仇者”机炮都是如此。“复仇者”的30x173mm PGU-14/B 炮弹其实算得上是枚apds脱穿,它的贫铀弹芯外壳就是铝合金的,但这些都是炮弹。

  目前来看,铝壳弹基本可以确定寿终正寝了,性能上不如铜壳弹,成本上不如钢壳弹,覆盖率还不高,塑壳弹技术很有可能成为未来子弹的发展方向。

  子弹壳当然可以用铝来代替铜和铁来制造啦,美国很多弹药厂商都有产铝壳弹,毕竟便宜。

  美军给飞行员配发的M6生存步枪使用的M35 。410英寸霰弹也是铝制弹壳。

  虽然铝制的弹壳比黄铜弹壳更廉价也更轻巧,但是铝由于熔点低,强度差,带来的问题也不少。

  首先由于铝的熔点比较低,只有660摄氏度,而子弹在激发过程中弹壳要承受炙热的火药燃气的烧蚀和挤压。铝弹壳由于熔点太低,所以铝制弹壳很容易鼓胀,并黏在枪膛上。而铝弹壳的机械强度也是个渣渣,一旦膛压稍微高一点,铝制弹壳就开始撂挑子,说老子不干啦,就疯狂裂开,糊射手一脸香喷喷的火药燃气。

  由此可见,铝自身局限性太大,所以只能用在一些装药少,膛压低的子弹中,一般也只能就是这些手枪弹或者说是讲究轻量的航炮弹壳

  子弹壳的材质选择非常重要会直接影响子弹整体的质量。如

  一,铝材料要软硬度不高会容易让弹体变形会出现弹子卡壳影响正常发挥的作用。铝在自然条件下容易受腐蚀造成弹体表面光滑度。

  二,铁材料制作弹壳硬度能达到要求,但是铁容易生锈也会造成弹头和弹体锈蚀在一起会生产安全隐患,容易使在作战时会出现炸堂。

  枪械作为士兵的左右手,是每个军队最基本的装备。而一旦枪没有了子弹,那就跟烧火棍差不多了。而子弹作为一种消耗量很大的必需品,长期以来一直是使用铜或钢铁来制作的。那么为什么不能用铝制品来代替铜和铁来制作子弹呢?实际上,子弹也可以用铝来制作,只不过影响铝制子弹存在的主要因素是性能和价格。

  (离开了子弹,枪就成了废品)

  对于子弹这种需要大量消耗掉物品,如何平衡性能和成本是一件非常关键的事情。特别是对于某些资源和财力都有限的国家来说,小小的子弹会牵扯到很多资源方面的消耗。因此,子弹用什么材料来制作主要是由材料的性能和价格这两方面来决定的。在满足需求的情况下,自然是越便宜越好了。目前,主流的子弹主要是使用铜或钢铁制作的,这是因为这些材料在保证性能的同时,平衡了制造和使用成本。

  (子弹作为消耗品,需要平衡价格和性能间的关系)

  子弹对于制作材料的要求主要有以下几点:1、材质要软一些,要具备比较好的延展性,容易加工。2、气密性好,耐高温,不易磨损枪管。3、化学性质比较稳定,不容易发生锈蚀,便于储存。而铜的优势基本上都符合了这些要求,不仅质地较软,延展性好,还具备导热性和自润性,在子弹发射时摩擦产生的粉末可形成润滑作用,保护枪械结构。同时,铜的化学性质也比较稳定,不易腐蚀和生锈。但铜的缺点也比较明显,那就是价格比较高。因此,对于需要大量装备和使用消耗的子弹来说,铜制弹药的成本就显得比较高昂,特别是对于铜资源较少或处于战争状态的国家。正基于此,很多国家就使用更廉价钢铁来代替铜制作子弹。虽然比起铜的性能来讲有些降低,但在使用上影响不大,由于钢铁价格比较低,所以很多国家都在使用。像我国作为一个铜资源不多的国家,就广泛使用钢铁来制作子弹,只在子弹壳上包覆一层铜膜来保证使用性能,有效的降低了成本。

  (铜是制造子弹的理想材料,但是成本较高)

  (为了降低成本,一些国家使用钢铁来制造子弹)

  而对于铝来说,由于铝的比较软,所以只能使用铝合金来制作子弹。但是由于铝合金技术从1906年才开始发展,总体上属于比较高端前沿的技术,虽然其性能好,重量轻,但更多的还是用于航空、航天、军舰等高端装备上。而且铝合金的成本也比较高,如果要大量生产子弹这样的消耗品,恐怕世界上绝大多数国家都难以承受。这就是使得铝制子弹更多的还是用于飞机或车辆上的机炮等特殊武器上,无法广泛应用在普通子弹上。如美国的GAU-8机炮就是用了铝合金外壳的PGU-14/B 炮弹。

  (铝合金外壳的PGU-14/B 炮弹)

  综合来看,困扰铝合金子弹最大的问题还是成本。对于需要大量消耗掉的普通子弹,使用铝实在是有些过于奢侈,在成本上不如铜或者钢铁更为合算,所以只在一些特殊武器上使用。

  首先,今天的子弹弹壳材质没有用铁的,而是用黄铜或者是钢(覆漆钢、覆铜钢)为主,同时,使用钢质弹壳的国家也有很多,并不是我们国家首创,比如像曾经苏系阵营的国家,以及法国、德国都曾大量生产钢质弹壳,至于现在仍然还大量使用黄铜来铸造弹壳的,也就只有财大气粗的老美了。

  然后,铝合金能不能用来制造子弹的弹壳呢?可以,并且有过这样的尝试,在80年代初期,CCI弹药公司就销售过“ Blazer”系列铝制弹药,口径包括.45ACP、9mm、.40S&W等,比如上图所示,就是铝合金弹壳的.45ACP手枪弹。但是,铝合金材质用于制造承受膛压较低的手枪弹弹壳还好,一旦用到步枪弹上面,因为步枪弹的膛压要明显高于手枪弹,所以铝合金弹壳的各种小问题就出来了,你如裂壳、漏气、发热严重等。

  当然了,在小口径武器的弹壳材质上铝合金没多大的用武之地,但是在一些对弹药的重量要求更高的中大武器武器上,铝合金弹壳却是一个不错的选择。比如“疣猪”上的GAU-8型30毫米炮,其弹药的弹壳材质就有使用铝合金的,还有就是在坦克的炮弹上,也有用到铝合金来制造全可燃弹药的弹壳底座。

  

首先,铁容易生锈,导致哑炮或者漏药;第二,我们中国的子弹,一般都是钢,镀上一层铜或者镀漆,式半自动步枪就是用的镀铜的子弹,式自动步枪用的是镀漆的。第三,因为中国铜矿没那么多,只能镀铜不能做纯铜的

  紫铜又称为纯铜,紫铜是比较纯净的一种铜,一般可近似认为是纯铜,紫铜,密度(为7.83g/ cm3}熔点为1083度,含铜量达到了99.9%,它无磁性,导热性能及抗蚀,有韧性 ,导电性、塑性都较好,但强度、硬度较差一些。

  普通黄铜是一种含有其它合金成分的铜,价格较紫铜便宜,导电性和塑性较紫铜差一点,但强度和硬度要高一些。黄铜的密度(为8.93g/ cm3)多用与机械轴瓦内衬,耐磨 “黄铜”密度大于紫铜”以锌为主要合金元素的铜基合金,铜60%左右;锌40%左右;个别牌号含铅1%左右,是有杂质的。因常呈黄色而得名。黄铜色泽美观,有良好的工艺和力学性能,有一定的耐蚀性,导电率相对紫铜较低

  综合以上原因,作为制造枪弹的材料来说,在符合条件的铜中,黄铜成本相对较低,且硬度高于紫铜,抗拉强度高于紫铜。尤其是对于我国铜矿资源不算太丰富,铜矿是国家战略物资,军工枪弹的成本需要大幅降低,故,目前大力发展采用钢制作的背甲,比如说涂漆钢弹壳等等。

  你好,子弹壳材料随时代不同,研发出来也不一样,各国跟据自己的实力和枪械的因素来选择子弾和子弹壳,一般手枪、步枪都不用铁来作弹头,理由很简单铁暴露在空气、水当中都会非常快的氧化氧化过的弹头一般就不能在使用了,容易卡壳,另外对枪膛也不好枪膛的寿命会减短,另外就是就算是铜弹头也不是纯铜的一般都是包铜的里面是铅心的,只有威力稍大狙击弹或机枪弹当中才会使用钢心弹这种弹药也是在钢心外面包铜。枪弹的弹壳材质有铜的----黄铜的,红铜的,白铜的, 钢的----挂漆钢的,覆铜钢的, 一些霰弹弹壳的壳体上部还有用塑料的.过去子弹壳都是用黄铜制造。目前大多数采用钢质合金材料,有些小型枪械如手枪类仍用铜。

  铜的延展性好,便于制造时拉伸成型,而且有一定的强度,所以是制造弹壳的首选.但一些缺乏铜资源但又要大量军队的国家就用其他材料来代替,比如价格较为便宜的钢或者钢合金。

  过去不用是技术不行,现在中国已经发明了先进的技术用铝制造子弹壳了。??????

  子弹在射出过程会产生大量的热,铜比铁和铝的导热性能更高。同时铜的硬度介于铁和铝之间,铁太硬不利于发射,铝太软,熔点偏低(600多度)容易变形。还有铜的密度高,延展性能比铁和铝好,更适合做各种形状加工。

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