角樓日落

現代步槍的槍管一般採用鉻鉬鋼和不鏽鋼，槍管的壽命各有不同，要根據材料、工藝、彈藥等因素決定。

槍支的槍管實際就相當於一個壓力容器。由於槍管在發射彈藥的過程中產生的壓力峰值非常大，約3515.35公斤力/平方釐米(kgf/cm²)，因此需要特殊的鋼來安全的承受這些壓力。目前在步槍槍管中一般使用兩種鋼：高合金鉻鉬鋼，不鏽鋼。

1、高合金鉻鉬鋼屬於碳素鋼（碳鋼），其合金成分包括：鉻、鉬、碳、硅，錳、鎳、釩、雜質（例如磷或硫）。這種鋼強度高、耐高溫、耐高壓，因此常用於高應力部件。在美國，這類鋼被指定為4140、4150和4340型。4150型是美國軍方用於M16步槍和M4卡賓槍管的鋼材之一，其金屬含量為：鉻0.80–1.10%、鉬0.15–0.25%、碳0.48–0.53%、錳0.75–1.00%、硅0.15–0.35%。

2、不鏽鋼，其最顯著的特點就是耐腐蝕性，隨鉻含量的增加而提高。不同等級的不鏽鋼鉻和鉬的含量不同。槍管採用的是416型不鏽鋼，416型不鏽鋼是馬氏體時效鋼中的一種，可以像常規碳素鋼一樣通過熱處理進行硬化。416不鏽鋼含碳量低，耐腐蝕性能好。由於低碳含量，馬氏體時效鋼具有良好的切削性，在老化之前，它們可以冷軋至90％而不會破裂。

416不鏽鋼的鉻含量高，約12-14％，添加硫後具有很好的加工質量。不鏽鋼槍管的使用壽命比鉻鉬鋼槍管更長，並且精度更高。

由於不鏽鋼比鉻鉬鋼更昂貴，因此產量高的狩獵和軍事步槍製造商大多采用鉻鉬鋼。但是如今，想要從槍管中獲得射擊的最佳精度，射擊者幾乎毫無例外地選擇不鏽鋼槍管。

用於製造槍管的鋼，其抗拉強度應超過7030.69公斤力/平方釐米(kgf/cm²)。一般來說，可以通過硬化來提高鋼的拉伸強度。另外，鋼的衝擊強度也是相當重要。但是隨著硬度的增加，鋼會因此而變得更脆。所以必須在抗拉強度與衝擊強度之間進行權衡，對於槍管用鋼，在“Rockwell C”硬度等級中，硬度值通常在25-32之間。

洛氏硬度（Rockwell hardness）是由洛克威爾（S.P.Rockwell）於1921年提出來的，表示使用洛氏硬度計所測定的金屬材料的硬度值。該值沒有單位，只用代號“HR”表示。洛氏硬度中HRA、HRB、HRC中A、B、C為三種不同的標準。

錘鍛造步槍槍管的技術是德國在第二次世界大戰前開發的，因為MG42機槍以每分鐘1200發的射速發射，使槍管完全被熔化。第一臺錘式膛線機於1939年在愛爾福特（Erfurt）建造。戰爭結束時，它被運送到奧地利，而後隨俄國軍隊的發展，美國技術人員得以對其進行深入瞭解。

新型陶瓷波紋槍管

美國研製出一種槍用陶瓷襯管。普通槍管在高溫下會發生彎曲變形，嚴重影響射擊精度。研究人員使用一種硅和氮的混合物-“硅氮烷”，它被加熱到760℃以上製成槍管內的陶瓷塗層。

早在2006年，美國陸軍根據“DAAD17-02-C-0003”合同提供資金資助一家美國公司開發陶瓷波紋槍管，項目由美國陸軍醫學研究實驗室（MD）監控。

陶瓷槍管能顯著提高槍管壽命以及減輕小口徑槍械的重量，其潛力相當大。但是，陶瓷管作為槍管的潛在能力受到一些因素的嚴重限制，因為很難在內徑上引入膛線。陶瓷槍管要加工內部膛線，對材料提出了巨大的挑戰。膛線槽和凹槽所需的扭曲率，加上加工陶瓷的難度，使得這種槍管的製造成本相當高。

研究人員希望陶瓷塗層槍管的機槍壽命能夠延長2倍。一般情況下，15000發子彈是一般槍管的壽命期限。

槍管壽命

槍管的壽命各有不同，要根據槍管所採用的材料，加工工藝以及發射的彈藥來決定。熱量和壓力是決定槍管壽命的兩個主要因素。

軍事規格的M-16/M-4鍍鉻內襯槍管，壽命為8000-12000發子彈。而最老式的民用.22口徑步槍，由於彈藥便宜後坐力低，也還能發射數千發子彈。民用不同於軍用，其使用頻率沒有那麼高。美國馬林格林菲爾德步槍發射0.22 LR緣髮式子彈，最高記錄甚至達350,000發。

美國“DS Arms”公司的SA58步槍曾經進行過極限測試，其槍管能持續發射大約17000發子彈。最優質的卡賓槍，在每次更換槍管之前能發射約20,000發子彈。

血色黃昏的黃昏

槍管是槍械的主要組成零件之一，通常是以耐熱不易變型的金屬管打造而成，連接在膛室，當子彈被擊發同時，因火藥爆炸或氣壓所產生的膨脹氣體，又或其他動力，會推動彈頭通過槍管，最後成為高速的投射物射出。

為了讓彈頭被槍管投射出去以後在飛行過程中保持狀態穩定性，槍管內刻有數條螺旋形膛線，子彈在火藥燃氣以及膛線的作用力下以高速旋轉的形式飛行，從而達到提高射擊精度的目的。

以AK-47自動步槍為例：該型步槍的槍管有4條右旋膛線，纏距為240mm，槍口初速約為710米/秒，子彈出膛後的旋轉速度約為29583周/秒。

可見子彈在被擊發到出膛這個過程中與槍管發生了劇烈摩擦，所以對用於製造槍管的材料提出了極高的性能要求，即耐磨性。

我們通常所理解的“槍管壽命”其實體現的就是槍管的受磨損程度，被子彈嚴重磨損的槍管將不再具備高精度射擊功能，該槍管就可以報廢了，也就是說該槍管的使用壽命到了。

▼下圖為現代狙擊步槍所使用的不同口徑的槍管。

什麼樣的材料可以用來製造槍管？

簡單來講，只要能子彈投射的材料都能用來製造槍管，區別在於用性能符合要求的材料製造的槍管壽命長，性能的不符合要求的材料製造的槍管壽命短。

比如抗戰時期八路軍兵工廠製造的槍管壽命就非常低，由於當時我軍缺乏冶金設備，在製造槍管時曾經使用過部隊在作戰中扒回來的日軍鐵路鋼軌。

鋼軌使用的材料為鐵路專用高錳合金軌道鋼（以下簡稱高錳鋼），高錳鋼是一種特別有意思的鋼材，如果在鋼中加入2.5—3.5%的錳，那麼所製得的低錳鋼簡直脆得象玻璃一樣，一敲就碎；如果加入13%以上的錳，製成高錳鋼，那麼鋼材就變得既堅硬又富有韌性。

經防磨技術處理後，材料表面可達到500--550 布氏硬度，因此用高錳鋼鋪設的鐵路能使用上百年。

雖說高錳鋼符合了槍管耐磨性的要求，但是它的耐高溫性能卻很差，常溫下其升溫速度≥80℃/小時，當溫度高於750℃時升溫速度將會提高到100℃/小時；當溫度達到980℃時開始呈熔融狀態。

這就意味著使用高錳鋼製造的槍管在持續發射彈藥的狀態下耐磨性將會線性下降，因此八路軍用軌道鋼製造的槍管壽命只有400發，一支新槍打兩三場戰鬥就報廢了。

可見非槍管專用材料同樣可以用於槍管制造，只不過槍管壽命略低而已，使用非槍管專用材料來製造槍管的做法並非我軍在艱苦年代的“專利”，現在許多非法槍械製造作坊依舊繼續傳承著該“專利”。

▼下圖為八路軍用軌道鋼製造的“81式”馬步槍，由於高錳鋼的高溫強度不夠，因此該型步槍的槍管壽命只有400發。

製造現代槍管專用的材料——超高耐磨合金鋼

耐磨合金鋼應用於有一定衝擊載荷的磨料磨損工況條件，它是指為滿足特定的性能要求而有目的的加入其它元素的鋼材。

耐磨合金鋼以化學成分元素含量的多少分為三類：第一、耐磨低合金鋼，合金元素總質量分數不超過5%；第二、耐磨中合金鋼，合金元素總質量分數為5%-10%；第三、耐磨高合金鋼，合金元素總質量分數超過10%。

現代新式步槍所使用的材料為40Cr合金鋼，化學成分主要有C（碳，含量 0.37~0.44%）、Si（硅，0.17~0.37%）、Mn（錳，0.50~0.80%）、Cr（鉻，1.2~1.5%）、Ni（鎳，3～3.5%）、Mo（鉬，0.5～0.78%），硬度為229HB，屬於耐磨中合金鋼。

40Cr合金鋼除了超高耐磨性以外還有具備較高的高溫強度，如何來理解合金鋼的高溫強度呢？

簡單來講，金屬材料的強度與溫度的關係為：強度隨著溫度的升高和下降而降低；塑性隨著溫度的升高而增加。

40Cr合金鋼能在溫度上升至750℃時不發生變形，在-40℃時不會脆化,當溫度上升至900℃時塑性才會發明顯改變，到1580℃時才會熔化。

也就是說槍管在連續發射子彈的過程中即使槍管發紅，槍管的耐磨性也下降的不明顯，比如95式自動步槍，連續不斷髮射600發子彈以後槍管才開始紅，這個時候槍管溫度逐漸升至750℃，超過這個溫度後槍管耐磨性才開始下降，所以槍管壽命可達15000發。

▼下圖為網絡上合法出售的40Cr合金鋼材質的高精度厚壁無縫鋼管，只要將中空部位加工出膛線來，它就是一根可以製造槍支的槍管，這也是社會上氾濫槍支現象屢禁不止的主要原因。

子彈與槍管壽命的關係

槍管壽命的本質是槍管承受子彈摩擦次數的能力，比如說某型自動步槍的槍管壽命為10000發，這表示這根槍管能承受子彈10000次的摩擦。

為何如此耐磨的合金鋼僅能承受子彈區區10000次的摩擦呢？答案跟子彈與槍管的摩擦形式有關。

子彈與槍管的摩擦形式並非機械傳動中的公差配合式的嚴絲合縫摩擦，而是擠壓式的摩擦，槍管是擠壓物，子彈的彈頭是受擠壓物。

比如口徑為7.62mm的56式自動步槍，其槍管的內徑為7.62mm，而7.62X39mm子彈的彈頭直徑卻為7.92mm。

很明顯彈頭直徑比槍管內徑多出0.3mm，子彈被擊發時彈頭的銅質被甲在火藥燃氣的推動下深深嵌入線膛內，並在運動中隨著膛線的纏度而旋轉，所以子彈是以被槍管膛線擠壓的形式出膛的。

而子彈對槍管的摩擦就發生在膛線對彈頭被甲擠壓過程中，雖然單頭的銅質被甲是延展性極好的軟質金屬，但是可以想象擠壓式的摩擦對膛線的磨損是多麼的厲害，因此即便是使用超耐磨硬質合金鋼製造的槍管也只能承受10000次這樣的摩擦。

需要特別指出的是，槍管所謂的“10000發”壽命並非連續承受10000次子彈的摩擦，而是槍管始終保持750℃以下的溫度環境中的摩擦次數，即累計摩擦次數，世界上沒有任何一種材料能夠承受子彈連續10000次的摩擦。

舉個例子：M16A2自動步槍的槍管壽命為20000發，但是每連續發射子彈超過600發以後就必須停止開槍，此時槍管已經發紅，溫度正在接近750℃，如果射擊行為仍在繼續，那麼槍管的耐磨性將會在溫度急劇升高中迅速下降，原本20000發的壽命極有可能下降為6000發甚至更小。

▼下圖為M16A2自動步槍發射的5.56mm彈頭，其銅質被甲上有明顯的槍管膛線壓痕，說明這是一支新槍所發射的子彈。

綜上所述我們可以得出這樣的結論：現代新式步槍的槍管是用諸如40Cr合金鋼這樣的超高耐磨性材料做成的，在正常使用的情況下槍管壽命可以達到10000發~20000發。

槍管的壽命與槍管的工況溫度有直接的關係，如果連續發射子彈使槍管溫度超過750℃且得不到充分散熱，那麼槍管材質的耐磨性將會下降，壽命將會減小，因此非緊急情況下是不允許將槍管打紅的。

而槍管壽命損耗的本質是槍管中膛線的磨損速度，一旦膛線磨損到無法讓彈頭的銅質被甲完全鑲嵌入線膛之中時則說明槍管壽命已經耗盡，子彈的射擊精度無法得到保證，這就是“膛線都磨平了”的由來。

▼下圖為一發7.62×39mm步槍彈的彈頭，其銅質被甲上的線膛壓痕模糊不清，說明這是一發從膛線基本被磨平的槍管裡發射出來的，這根槍管的壽命已經耗盡。

兵器知識譜

無論是槍管還是炮管都是採用高性能的無縫鋼管通過深孔加工打造而成的，槍管用無縫鋼管通常的材料都是高性能的合金鋼材，其具備較優秀的屈服強度、耐腐蝕性、抗衝擊性能，但是其絕對硬度又不能太高，否則難以進行切割加工。目前使用較多的為添加了錳、硼元素的中碳鋼，這種條件下的鋼材可以達到各方面的性能統一，但是加工又不會太過於複雜，成本也屬於中等，因此特別方便大規模工業化生產。

現代槍管由於冶煉和加工工藝的提高，承受能力超乎想象，一般是極少發生炸膛事故的，所以槍管的壽命通常取決於膛線的磨損程度，膛線一旦磨平，子彈就會無法旋轉，打出去受到空氣阻力就會失去穩定性，不僅射程會大幅降低，準確度也會極速下降，這樣的槍支基本失去了使用意義，因此可以算作報廢。
▲膛線

槍管的壽命是以其喪失彈道性能之前所能發射子彈的最大數量計算的，基本上約等於膛線磨平前所能發射子彈的數量。一般來說，現代手槍的使用壽命在3千發左右，步槍的使用壽命大多在1萬發上下，小口徑機槍則普遍能超過2萬發，但是由於加工工藝和使用材質的差別，也會有一些出類拔萃的存在。例如我國的81式步槍的槍管壽命約1萬發，而95式步槍則增加到了1.3萬發，而美軍的M16A4實際使用壽命只有約7千發，這也從另一個角度說明我們在輕武器可靠性上其實比西方更高，並沒有傳說中那麼弱雞！
▲81式突擊步槍

軍武吐槽君

我不知道國外的步槍槍管是什麼材料，以前使用過81-1式自動步槍，除槍栓和擊針為鉻鉬合金材料冷鍛銑削而成，其餘都是50碳素鋼製成，其中外表發藍處理，槍管內壁鍍鉻後淬火處理，維修時如無50碳素鋼，可以用鐵軌用T10鋼代替，但淬火回火時要注意硬度。一般81-1自動步槍的使用壽命為4萬發。

2020年油條

其實一支槍的使用壽命也就是這支槍槍管的使用壽命，隨著槍支發射子彈時對槍管的磨損以及發射藥對槍管的燒蝕，對於槍管都會有不同程度的損傷，當磨損程度嚴重到嚴重影響射擊精度要求時，這支槍管的使用壽命也就到頭了。現代新式步槍槍管所用的材料依然是鋼製的。只不過是隨著現代冶金工業技術的發展，在普通的鋼材冶煉過程中加入了適量的稀有金屬如鉻、鎳、鉬、錳等，冶煉出高強度的合金鋼。用高強度合金鋼加工製造的槍管無論從耐磨損程度還是受熱變形程度都同上世紀初使用普通碳素鋼製成的槍管都不可同日而語。為了更有效的降低子彈發射藥燃燒對槍管內膛的燒蝕，現代槍管還採用膛內鍍鉻的方法，有時甚至採用雙層鍍鉻的方式，以增加槍管內膛的抗燒蝕和耐氧化程度，以上所採用的技術無非就是儘量延長槍管的使用壽命。至於現代步槍槍管的使用壽命，其壽命和射擊的射速、連續射擊的時長都有著密不可分的關係。一般論說如果是連續射擊，估計很快槍管就會打紅，在高溫下槍管材料強度的退化是很嚴重的，如果一把槍連續射擊的話，那麼槍管的壓力就很大了，如果是間歇性射擊，那就能給槍管一點時間冷卻，這樣壽命就會提高很多。另外合理的對槍管的保養也可以有效的延長槍管的使用壽命。綜合來看，以國產95式自動步槍為例，它的使用壽命一般就在10000—15000發左右。機槍相對壽命長些20000發左右，手槍相對短些3000—5000左右 ，不一而足。

幸運老辣椒

現代新式步槍的槍管材料還是金屬，基本上還是合金鋼。各國的材料和配方都是秘密不會公佈於眾。但基本上都是含鎳、鉬、鉻、鎢、錳等元素的合金鋼。槍管的使用壽命也因研製國家而不同，基本上理論指標都不低於一萬發。

關鍵字: 槍管 步槍 壽命