稀土在军事上的应用

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1、稀土材料在现代军事技术上的应用及发展趋势李中华,张卫平,刘甲祥(湖南稀土金属材料研究院,湖南长沙410014)摘要:较详细论述了稀土材料在现代军事技术中所发挥的特殊作用,同时对稀土在今后的军事技术的发展趋势也做了客观的阐述。关键词:稀土材料;军事技术;应用;发展趋势中图分类号:TG146.4+5文献标识码:A文章编号:1005—6084(2006)04—43—06APPLICATIONANDDEVELOPMENTTRENDOFRAREEARTHMATERIALSINMODERNMILITARYTECHNOLOGYLIZhong-hua,ZHANGWei-ping,LIUJia

2、-xiang(HunanRareEarthMetalResearchInstitute,Changsha410014,China)ABSTRACT:Theparticularactionofrareearthmaterialsinmodernmilitarytechnologywasindetailintroduced.Moreoverthedevelopmenttrendofrareearthmaterialsinmodernmilitarytechnologywasobjectivelyelaborated.KEYWORDS:rareearthmaterials;mili

3、tarytechnology;application;developmenttrend第34卷第4期2006年7月湖南冶金HUNANMETALLURGYVol.34No.4July2006收稿日期:2006—04—16作者简介:李中华(1951—),男,高级工程师,主要从事科研开发与企业管理工作。被称为新材料“宝库”的稀土,作为一种特殊功能材料,能够大幅度地提高其它产品的质量和性能,号称现代工业的“维生素”,不仅广泛用于冶金、石油化工、玻璃陶瓷、毛纺、皮革和农业等传统产业,而且在荧光、磁性、激光、光纤通讯、贮氢能源、超导等材料领域有着不可缺少的作用,直接影响着光学仪器、电子、

4、航空航天、核工业等新兴高技术产业发展的速度和水平。这些技术成功应用于军事技术,极大地促进了现代军事技术的发展,成为现代战争取得胜利的决定性因素之一(如1991年的海湾战争与2003年3月美国入侵伊拉克战争所创造的奇迹,很大程度要归功于稀土材料的特殊功能)。稀土新材料在现代军事技术中所发挥的特殊作用,广泛引起各国政府和专家的高度关注,如被美国、日本等国家有关部门列为发展高技术产业和军事技术的关键元素。本文就稀土新材料在现代军事技术上所发挥的作用及发展趋势作一较为系统的阐述。1.1稀土钢在现代军事技术上的应用1稀土钢、稀土球墨铸铁在现代军事技术上的应用被誉为钢中“盘尼西林”的稀土

5、,对钢的作用包括净化变质和合金化两个方面,即主要是脱硫、脱氧和去除气体,消除低熔点有害杂质的影响,细化晶粒和组织,影响钢的相变点从而提高钢的淬透性和力学性能等,军工科技人员利用稀土的这一性质,研制了不少适于兵器使用的稀土材料。1.1.1装甲钢早在60年代初期,我国兵器工业就开始了稀土在装甲钢和炮钢上的应用研究,先后生产了601、603、623等稀土装甲钢,开创了我国坦克生产中的关键原材料立足于国内的新纪元。1.1.2稀土碳素钢60年代中期,我国又在原某种优质碳素钢中加入0.05%的稀土,制成了稀土碳素钢。这种稀土钢较原碳素钢的横向冲击值提高了70%～100%,-40℃时的冲击

6、值提高近1倍。采用该钢制造的大口径药筒经靶场射击试验证明,完全能满足技术要求,目前我国已定型投产,实现了我国在药筒材料方面以钢代铜的多年宿愿。1.1.3稀土高锰钢和稀土铸钢稀土高锰钢用于制造坦克履带板,稀土铸钢用于制造高速脱壳穿甲弹的尾翼、炮口制退器和火炮结构件,可减少加工工序,提高钢材的利用率,并能达到战术技术指标。1.2稀土球墨铸铁在现代军事技术的应用过去,我国前膛弹弹体材料均采用以优质生铁加入30%~40%的废钢而制成的半钢性铸铁,由于其强度低、脆性大、爆炸后的有效杀伤破片数量少且不锋利以及杀伤威力弱等原因,一度束缚了前膛弹弹体的发展。自1963年后,采用稀土球墨铸铁制

7、造各种口径的迫击弹,使其力学性能提高1~2倍,有效杀伤破片数量成倍增加,破片刃口锋利,大大提高了杀伤威力。我国用这种材料制造的某型加农炮炮弹和野战炮炮弹战斗壳体,其有效杀伤破片数和密集杀伤半径比钢质壳体略胜一筹。稀土具有很高的化学活性和较大的原子半径,加入到有色金属及其合金中,可细化晶粒、防止偏析、除气、除杂和净化以及改善金相组织等作用,从而达到改善机械性能、物理性能和加工性能等综合目的。国内外材料工作者利用稀土的这一性质,研制出了新型稀土镁合金、铝合金、钛合金、高温合金,这些产品在歼击机、强击机、直升