武器装备轻量化是一项重要的战术技术指标，是提高武器装备作战性能的主要方向，是提高作战部队，尤其是轻型部队和快速反应部队战略和战役战术机动性的主要途径。镁合金、铝合金、钛合金的性能优良，用途广泛，资源丰富，在促进装备轻量化的过程中，发挥着重要的作用。

镁合金

1 镁合金简介

2 在军工领域中常用的镁合金系列

3 我国镁工业发展史

4 各类军事装备应用镁合金实例

镁合金在军事装备应用上主要有两方面：

一，采用镁合金及镁基复合材料替代军事装备的中、低强度要求的铝合金零件和其它部分金属零件，降低军事装备的重量。

二，取代军事装备中的一些工程塑料零件，解决零件氧化、变形和变色等问题。

军事枪械类

技术上可采用镁合金材料的零部件：

机匣、弹匣、枪托体、提把、扳机、瞄准装置等。

典型应用实例：

我国制造的38mm转轮防暴发射器的转轮就是采用镁铝合金注射成型工艺制成。

装甲车辆类

技术上可采用镁合金材料的零部件：

轮毂、座椅骨架、机长镜、炮长镜、方向盘、变速箱箱体、发动机滤座、进出水管、空气分配器座、机油泵壳体、水泵壳体、机油热交换器、机油滤清器壳体、气门室罩、呼吸器等。

典型应用实例：

美军装备的M274A1型军用吉普车采用了镁合金车身及桥壳，大大减轻了质量，具有良好的机动性及越野性能，4个士兵可以抬起来。

火炮弹药类

技术上可采用镁合金材料的零部件：

牵引装置、炮长镜、轮毂、供弹箱、引信体、风帽、药筒。

典型应用案例：

英军的大口径120mm无后坐力反坦克炮就是采用了镁合金材料来减轻质量，加上所配的步枪，总重才308kg。

航空航天类

技术上可采用镁合金材料的零部件：

飞机框架、座椅、机匣、轮毂、齿轮箱、水平旋翼附件、飞机着落轮和齿轮箱盖等。

典型应用实例：

我国的歼击机、轰炸机、运载火箭、人造卫星、飞船上均选用了镁合金构件，某型号的飞机最多选用了300~400项镁合金构件，一个零件的重量最重近300kg，一个构件的最大尺寸大于2m。

其他

(1)导弹：舱体、舵机本体、仪表舱体、舵架、飞行翼片等；

(2)光电产品：镜头壳体、红外成像壳体、夜视仪的壳体、底座等；

(3)军用计算机和通讯器材：箱体、壳体、各类仪表盘、军用头盔等；

(4)军事船舶和大型工程装备的一些结构部件。

5 镁合金的局限和未来发展趋势

目前镁合金的应用并不如铝合金广泛，主要存在着以下的几点问题：

（1）绝对强度仍然偏低，尤其是高温力学性能较差，当温度升高时，它的强度和抗蠕变性能往往大幅度下降；

（2）室温塑性低、变形加工能力较差；

（3）化学活性高、抑郁氧化燃烧、使其熔炼加工困难；

（4）抗腐蚀性较差，缺乏有效和积极的腐蚀防护途径。

因此，发展高性能的镁合金及其加工方法是最近20年镁合金研究的重要课题，目前国际国内的镁合金材料及其工艺研究基本上是围绕解决以上几个方面的问题而展开的。

铝合金

1 铝合金简介

铝合金一直是军事工业中应用最广泛的金属结构材料之一。铝合金材料具有如下优点：

· 密度低

· 强度高

· 加工性能好

2 在军工领域常用的铝合金系列

3 我国铝工业发展史

4 铝合金在军工领域的应用

航空：制造飞机的蒙皮、隔框、长梁和珩条等。

航天：运载火箭和宇宙飞行器结构件的重要材料。

兵器：兵器轻量化，用于步兵战和装甲运输车上。

5 高强铝合金的发展历程

钛合金

1 钛合金简介

钛合金是除了铝合金和镁合金之外的另一大轻金属结构材料。在三大轻金属中，钛

是强度最高、适应环境最宽的金属。钛合金的优点如下：

·较高的抗拉强度

·耐蚀性好

·耐热性高

·低温韧性良好

·无磁性

2 钛合金分类

3 我国钛工业发展史

4 钛合金在军工领域的应用

先进飞机

典型应用实例：

为满足美国空军长距离远程作战需要而研制的F-22“猛禽”先进战术战斗机上，钛合金的用量高达42％，结构用钛36t,2台发动机用钛5t。

战车

典型应用实例：

M2“布雷德利”步兵战车的车长舱口是美国陆军首次应用低成本钛合金的部件。该舱口改用钛合金材料后，减轻重量35％ ，并大大增加了防弹能力。

火炮

典型应用实例：

为了最大限度地减轻火炮重量，M777式155mm榴弹炮大量使用钛合金，在3t多重的火炮中使用了约1t钛合金材料。由于使用钛合金使M777全重减到3.75t，比美军现役7.2tM198炮减轻了将近一半。

舰船

典型应用实例：

俄罗斯的用钛达9000t的“台风”级弹道导弹核潜艇(共6艘)，其主耐压艇体、耐压的中央舱段和鱼雷舱是用钛合金制造的，不仅增加了潜水深度，而且提高了航行速度。

步兵武器

典型应用实例：

美军在M240机枪上使用钛合金，来减轻其重量。