大家好，今天小編關注到一個比較有意思的話題，就是關于鋼鐵廠電極是什么材料的問題，于是小編就整理了1個相關介紹鋼鐵廠電極是什么材料的解答，讓我們一起看看吧。
本來這個問題是不想回答的，因為現(xiàn)在網(wǎng)絡上已經(jīng)把“炮鋼”給說爛了，但凡一說火炮制造，必談“電渣重融”和“身管自緊”，殊不知這“前一個是煉鋼工藝”，后一個“后續(xù)加工工藝”算不得什么高深科技，而且也絕非高性能火炮身管的必須手段，這一點在我國專家于上世紀七十年代末，考察法國和德國火炮制造企業(yè)時就已有公論。此外，將艦炮和火炮材料混為一談，實不可取。要知道別說艦炮和坦克炮了，就算是同為艦炮的主炮和速射近防炮的身管鋼材也完全不同，這與其口徑、膛壓、射速、壽命要求、所處環(huán)境都息息相關。所以，當看了不少回答，所謂“艦炮和坦克炮材質(zhì)基本一樣”的神論，然后再對電渣重融和身管自緊技術一通吹噓的無關說法，感到有必要在這里略微科普一下。
首先，我們舉個例子來說說艦炮與坦克炮炮鋼的不同之處。從大方面來說，現(xiàn)代各類火炮的炮鋼大多屬于鎳鋼，這點沒錯。因為鎳對于鋼材來說是一種極為有益的元素，不僅可以抑制晶體顆粒長大，提高材料強度，還能改善塑韌性、提高淬透型，發(fā)展到今天世界上大部分炮鋼都采用了Cr-Ni-Mo-V系中碳低合金鍛鋼。
這一點不僅美歐炮鋼如此，我國研制的各類炮鋼也在此列，但是不能說鋼材里基本合金元素的種類差不多，就是這些鋼材大同小異。實際上恰恰相反，這些合金元素就仿佛生物的DNA，一點細枝末節(jié)的變化，就能組成無數(shù)的配方，煉出性能各不相同的鋼材。所以，各國的相關炮鋼材料成分都有公開的標準，但是你依據(jù)這點公開的化學成分是絕對制造不出和人家性能一致的炮鋼，這里內(nèi)含的門道不是短時間內(nèi)可以破解的。
下面我們言歸正傳，說說艦炮炮鋼材料與坦克炮鋼的不同之處：
我們知道，我國陸軍用火炮身管鋼材（包括坦克炮）挺早就開發(fā)出了PCrNi3Mov、32Cr2Mo1VA等含鎳炮鋼和不含鎳炮鋼，但是這些炮鋼在我國引進俄羅斯AK-630速射艦炮，并在此基礎上研制730速射艦炮時就遇到了問題。這些原本用在陸軍厚壁火炮身管上的鋼材根本無法滿足730速射炮的身管壽命要求。
不要小看這種30mm口徑的艦炮，雖然口徑不大然而射速極高，因此其材料與坦克炮的工作工況也截然不同。利用坦克炮鋼材PCrNi3Mov制造的身管，實際射擊壽命只有一兩千發(fā)，而原裝引進的俄制30mm炮管射擊壽命超過6000發(fā)，不需要配備用炮管。原有的坦克炮鋼根本就不能滿足生產(chǎn)30mm速射艦炮的需求，其強度韌性配合比、低溫沖擊韌性等性能指標均不滿足小口徑速射艦炮的需要，所以我國決定對原裝引進的AK-630速射炮使用的俄制25Cr3Mo3NiNbZr炮鋼進行全面研制，該牌號炮鋼的研制也是后來我國730、1130速射近防炮研制成功的基礎，增加了我國高性能、高壽命速射火炮身管用鋼的鋼號，同時也對解決火炮在高寒地區(qū)使用問題帶來了有益思考。所以說艦炮和坦克炮大同小異、專門為艦炮研制新牌號炮鋼不值得的言論，實屬不敢茍同。這一點不僅在小口徑速射炮身管與大口徑艦炮身管用鋼上有所顯示，在艦炮與坦克炮用鋼上也頗為不同，就說大口徑艦炮所用液冷方式與坦克炮冷卻方式對鋼材的要求就決然不同外，更何況艦炮所面臨的海上鹽霧腐蝕環(huán)境、射速、膛壓、口徑等不同之處所帶來的材料要求不同。此外，艦炮身管的結(jié)構(gòu)形式和材料還需滿足液熱耦合效應要求、需要應對內(nèi)層冷卻、層間冷卻、外層冷卻的不同冷卻結(jié)構(gòu)，以及液氣混合冷卻對鋼材降溫時的不同影響，其復雜要求與坦克炮的的需求也截然不同。
至于后來25Cr3Mo3NiNbZr炮鋼是如何研制成功和制造的這里就不說了，大家只要知道對于武器材料來說“絕沒有湊合能用、懶省事之說”，其材料成分與普通坦克炮炮鋼的不同之處如下表：
現(xiàn)代艦炮所使用的鋼材（主要是：炮管、發(fā)射藥室）與陸軍的火炮所用鋼材牌號完全一致，不能因為它是海軍炮就單獨開發(fā)幾個鋼牌號，若是這樣就太浪費了。
目前來看，各國制造火炮用鋼材的化學成分都差不多，我國由于冶金設備這些年有些進步，鋼材當中磷硫的含量要求反而更嚴格，從材質(zhì)上來說比英美要略微好一些，這也反應出我國炮管用鋼材的質(zhì)量要比幾十年前有了顯著提高。
那么，艦炮的炮管是怎樣生產(chǎn)出來的？其實不論是艦炮（加農(nóng)炮范疇）還是陸軍火炮所用鋼材，目前的采用電弧爐＋電渣重熔爐冶煉。
電弧爐是目前鋼鐵工業(yè)必備的冶金設備，大部分高檔鋼材都有它來進行冶煉，由于電能是“二次能源”
，不存在有害物質(zhì)的帶入，所以它冶煉出來的鋼水會更加純凈。圖片里就是電弧爐冶煉鋼水到出鋼的生產(chǎn)流程3D模擬圖，右側(cè)是電弧爐、中間是盛鋼桶、左面是電弧爐冶煉完畢后出鋼。
電弧爐冶煉完成的鋼液，要澆鑄成圖片里的這種棒材，如果想要提高質(zhì)量也可以澆鑄成鋼錠，再由“初軋機”開坯成圓鋼坯，這樣棒材的表面光滑和內(nèi)部致密，更適合電渣重熔爐使用。那么為啥要制成圓鋼棒材？電渣重熔爐的原理就和我們?nèi)粘Ｋ吹降碾姾甘且粯拥模@根圓鋼棒材就相當于“電焊條”，只不過粗一些罷了，電渣重熔爐根據(jù)二次冶煉鋼錠的大小的需要，使用幾十或者幾百根這樣的圓鋼棒材。
電渣重熔爐外觀就是這個樣子，有三到四個電加熱臂，臂的前端有卡頭將圓鋼棒材夾住→將圓鋼棒材垂直插入電渣重熔爐中→通電開始加熱、熔化→熔化的鋼液一點點累積，最后形成一個大型電渣重熔鋼錠。
由于需要后續(xù)的鍛造工序，電渣重熔鋼錠是多棱型的，這樣才能便于鍛造。通常情況下大口徑炮管鋼錠在30噸以上，只有這樣大的鋼錠才能經(jīng)過多次鍛打使內(nèi)部更加致密，也只有致密的鋼材制造出來的炮管，才能經(jīng)受發(fā)射藥的高溫高壓和炮彈彈丸高速摩擦。
大型鍛造鋼錠要經(jīng)過萬噸級別（至少三萬噸）的鍛造機進行鍛壓，將鋼錠鍛造出炮管粗坯，萬噸級別鍛造機是重要的工業(yè)設備，世界上只有少數(shù)幾個國家可以將它制造出來，它不僅僅是鍛造炮管，大型鋼鐵結(jié)構(gòu)件、承重件、飛機主梁、大型發(fā)電機轉(zhuǎn)子…都需要采用萬噸級別鍛造機鍛造，才能精確成型。
炮管鋼錠鍛成粗坯后需要進行中心穿孔
，以便下一步精鍛拉長。
炮管粗坯要再次使用旋轉(zhuǎn)精鍛機鍛造拉長，
達到需要的炮管長短，旋轉(zhuǎn)精鍛機更是高檔設備，價值上千萬美元，還需要出口許可證！不是任何國家都可以購買得到的專業(yè)設備。
炮管精坯鍛造完成后需要進行熱處理工藝，使鋼坯更加致密，到達更高的強度。
炮管精坯鍛造完成需要矯直，這道工序非常重要，如果沒有這一步加工出來的炮管再裝到艦炮上射擊精度變得很差！甚至會出現(xiàn)幾百米的“密位”偏差！
炮管精坯鍛造和熱處理、矯直完成后，需要進行外表面和內(nèi)部精車工序，要將氧化層切削掉。
初步精整后炮管進入到很關鍵的一步工序，就是“自緊工藝”
！所謂“自緊工藝”就是使用機械或者液壓手段將炮管內(nèi)部塑性變形，而外表仍然在彈性極限內(nèi)，當“自緊”過程結(jié)束后，炮管內(nèi)部產(chǎn)生殘余壓應力、炮管外部產(chǎn)生殘余拉應力，當炮彈發(fā)射時會產(chǎn)生高膛壓，炮管內(nèi)壁的殘余壓應力會部分抵消發(fā)射藥氣體所帶來的拉應力，從而改善炮管內(nèi)層的金屬受力狀況。圖片上是液壓自緊機，中間那根鋼棒是為了減少充液量的芯棒
自緊工藝示意圖，A是自緊前，B是通過液壓或者機械手段讓炮管內(nèi)壁擠壓受力C自緊后內(nèi)壁變得更加致密。
炮管自緊的技術難點就是密封，密封有兩種
方式一種是靜態(tài)密封多用于低壓，另一種是自緊密封，內(nèi)腔液體充滿后隨著壓力的升高而自密封。
通過自緊過程后的粗加工炮管進入到內(nèi)壁切削工序，就是要達到炮管壁要求的厚度，為下一步拉至膛線做準備。
進入到最后的膛線加工工序，膛線加工完全是經(jīng)驗積累，因為是深孔加工工藝，外面根本看不到里面的狀況，只能由高級技師去觀察刀桿的振動起伏、切削冷卻油的溫度去判斷膛線是否在正常切削…每一年因為膛線加工失敗而報廢的炮管有上萬噸之多！所以，現(xiàn)代火炮動輒數(shù)百萬美元不是亂要價的。
通過上面這些粗略的圖片說明，就能看出來艦炮（陸軍火炮）的生產(chǎn)流程非常的繁瑣和復雜，需要巨大制造設備的資金投入才能將它制造出來！這些需要上百年的國力支撐和工業(yè)化時間。
目前世界可以制造從20毫米口徑→155 毫米（甚至是203毫米）口徑火炮的國家不超過10個，并且仍舊是二百年前那些可以制造火炮的國家！現(xiàn)代以來只有一個國家通過艱苦卓絕的努力才擠進了這個隊伍！
而艦炮不只是炮管這一項制造，它還需要各種各樣的機械設備和電器電子設備所組成，能制造陸軍火炮的國家未必就能制造艦炮，比如德國制造的陸軍火炮享譽世界，但是其戰(zhàn)艦上的艦炮是意大利制造的！所謂“技有所長”就是這個道理，而即能制造陸軍火炮也可以制造艦炮的國家一定是軍事科技強國！
到此，以上就是小編對于鋼鐵廠電極是什么材料的問題就介紹到這了，希望介紹關于鋼鐵廠電極是什么材料的1點解答對大家有用。
