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厚壁大口徑火炮身管用鋼在射擊到，火炮身管承受著很復雜的應力。由于要經(jīng)受射擊參量(如炮彈初速度可達五百～三千米每妙，高溫、高壓、高速火藥氣體對管壁的作用和沖擊，炮彈對管壁的擠壓，形成了很高的切向應力；而且身管表面經(jīng)受著交替地快速加熱(以十℃/s的加熱速率使溫度升高到七百一十℃以上)和快速冷卻(十℃/s)，使鋼的組織產(chǎn)生了奧氏體和馬氏體的反復相變，形成了很大的組織應力和熱梯度。
苛刻的服役條件對火炮身管用鋼提出了很高的要求，所以炮鋼應具有如下性能：高橫向比例限σp或高屈服強度σ零點一，在射擊時不產(chǎn)生****變形；高橫向室溫和零下四十℃的低溫韌性，在射擊時不發(fā)生脆性斷裂；低裂紋擴展速率，高的周期疲勞次數(shù)，從而具有很長的使用壽命。為使身管用鋼在射擊條件下不 軟化脹膛，還應具有高的高溫強度。為保證大口徑火炮身管用鋼良好的綜合性能，在合金設計上，世界各國普遍都采用鎳鉻鉬釩系列。
為保證鋼的淬透性和 改善鋼的低溫韌性，都添加較高的鎳，通常為三%～三點五%。美國的一百五五毫米身管用鋼與一百七十五毫米身管用鋼相比，在合金設計上是有差異的。一百五五毫米身管用鋼的碳含量約降低了百分之零點零五，這樣有利于韌性得提升；鉻含量約降低了百分之零點六，有利于細化晶粒提高韌性；釩含量約增加百分之零零點一，對韌性是不利得。
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