4)超高強(qiáng)度鋼和先進(jìn)高溫合金

超高強(qiáng)度鋼是屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度分別超過(guò)1200兆帕和1400兆帕的鋼，它是為了滿足飛機(jī)結(jié)構(gòu)上要求高比強(qiáng)度的材料而研究和開(kāi)發(fā)的。超高強(qiáng)度鋼大量用于制造火箭發(fā)??壓容器和一些常規(guī)武器。由于鈦合金和復(fù)合材料在飛機(jī)上應(yīng)用的擴(kuò)大，鋼在飛機(jī)上用量有所減少，但是飛機(jī)上的關(guān)鍵承力構(gòu)件仍采用超高強(qiáng)度鋼制造。目前，在國(guó)際上有代表性的低合金超高強(qiáng)度鋼300M，是典型的飛機(jī)起落架用鋼。此外，低合金超高強(qiáng)度鋼D6AC是典型的固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)殼體材料。超高強(qiáng)度鋼的發(fā)展趨勢(shì)是在保證超高強(qiáng)度的同時(shí)，不斷提高韌性和抗應(yīng)力腐蝕能力。

高溫合金是航空航天動(dòng)力系統(tǒng)的關(guān)鍵材料。高溫合金是在600~1200oC高溫下能承受一定應(yīng)力并具有抗氧化和抗腐蝕能力的合金，它是航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪盤(pán)的首選材料。按照基體組元的不同，高溫合金分為鐵基、鎳基和鈷基三大類。發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪盤(pán)在60年代前一直是用鍛造高溫合金制造，典型的牌號(hào)有A286和Inconel718。70年代，美國(guó)GE公司采用快速凝固粉末Rene95合金制作了CFM56發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪盤(pán)，大大增加了它的推重比，使用溫度顯著提高。從此，粉末冶金渦輪盤(pán)得以迅速發(fā)展。最近美國(guó)采用噴射沉積快速凝固工藝制造的高溫合金渦輪盤(pán)，與粉末高溫合金相比，工序簡(jiǎn)單，成本降低，具有良好的鍛造加工性能，是一種有極大發(fā)展?jié)摿Φ闹苽浼夹g(shù)。5)鎢合金

鎢的熔點(diǎn)在金屬中最高，其突出的優(yōu)點(diǎn)是高熔點(diǎn)帶來(lái)材料良好的高溫強(qiáng)度與耐蝕性，在軍事工業(yè)特別是武器制造方面表現(xiàn)出了優(yōu)異的特性。在兵器工業(yè)中它主要用于制作各種穿甲彈的戰(zhàn)斗部。鎢合金通過(guò)粉末預(yù)處理技術(shù)和大變形強(qiáng)化技術(shù)，細(xì)化了材料的晶粒，拉長(zhǎng)了晶粒的取向，以此提高材料的強(qiáng)韌性和侵徹威力。我國(guó)研制的主戰(zhàn)坦克125Ⅱ型穿甲彈鎢芯材料為W-Ni-Fe，采用變密度壓坯燒結(jié)工藝，平均性能達(dá)到抗拉強(qiáng)度1200兆帕，延伸率為15%以上，戰(zhàn)技指標(biāo)為2000米距離擊穿600毫米厚均質(zhì)鋼裝甲。目前鎢合金廣泛應(yīng)用于主戰(zhàn)坦克大長(zhǎng)徑比穿甲彈、中小口徑防空穿甲彈和超高速動(dòng)能穿甲彈用彈芯材料，這使各種穿甲彈具有更為強(qiáng)大的擊穿威力。

6)金屬間化合物

金屬間化合物具有長(zhǎng)程有序的超點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，保持很強(qiáng)的金屬鍵結(jié)合，使它們具有許多特殊的理化性質(zhì)和力學(xué)性能。金屬間化合物具有優(yōu)異的熱強(qiáng)性，近年來(lái)已成為國(guó)內(nèi)外積極研究的重要的新型高溫結(jié)構(gòu)材料。在軍事工業(yè)中，金屬間化合物已被用于制造承受熱負(fù)荷的零部件上，如美國(guó)普奧公司制造了JT90燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)葉片，美國(guó)空軍用鈦鋁制造小型飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子葉片等，俄羅斯用鈦鋁金屬間化合物代替耐熱合金作活塞頂，大幅度地提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。在兵器工業(yè)領(lǐng)域，坦克發(fā)動(dòng)機(jī)增壓器渦輪材料為K18鎳基高溫合金，因其比重大、起動(dòng)慣量大而影響了坦克的加速性能，應(yīng)用鈦鋁金屬間化合物及其由氧化鋁、碳化硅纖維增強(qiáng)的復(fù)合輕質(zhì)耐熱新材料，可以大大改善坦克的起動(dòng)性能，提高戰(zhàn)場(chǎng)上的生存能力。此外，金屬間化合物還可用于多種耐熱部件，減輕重量，提高可靠性與戰(zhàn)技指標(biāo)。

7)結(jié)構(gòu)陶瓷

陶瓷材料是當(dāng)今世界上發(fā)展最快的高技術(shù)材料，它已經(jīng)由單相陶瓷發(fā)展到多相復(fù)合陶瓷。結(jié)構(gòu)陶瓷材料因其耐高溫、低密度、耐磨損及低的熱膨脹系數(shù)等諸多優(yōu)異性能，在軍事工業(yè)中有著良好的應(yīng)用前景。

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外對(duì)軍用發(fā)動(dòng)機(jī)用結(jié)構(gòu)陶瓷進(jìn)行了內(nèi)容廣泛的研究工作，如發(fā)動(dòng)機(jī)增壓器小型渦輪已經(jīng)實(shí)用化；美國(guó)將陶瓷板鑲嵌在活塞頂部，使活塞的使用壽命大幅度提高，同時(shí)也提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率。德國(guó)在排氣口鑲嵌陶瓷構(gòu)件，提高了排氣口的使用效能。國(guó)外紅外熱成像儀上的微型斯特林制冷機(jī)活塞套和氣缸套用陶瓷材料制造，其壽命長(zhǎng)達(dá)2000小時(shí)；導(dǎo)彈用陀螺儀的動(dòng)力靠火藥燃?xì)夤┙o，但燃?xì)庵械幕鹚帤堅(jiān)鼘?duì)陀螺儀有嚴(yán)重?fù)p傷，為消除燃?xì)庵械臍堅(jiān)⑻岣邔?dǎo)彈的命中精度，需研究適于導(dǎo)彈火藥氣體在2000oC下工作的陶瓷過(guò)濾材料。在兵器工業(yè)領(lǐng)域，結(jié)構(gòu)陶瓷廣泛應(yīng)用于主戰(zhàn)坦克發(fā)動(dòng)機(jī)增壓器渦輪、活塞頂、排氣口鑲嵌塊等，是新型武器裝備的關(guān)鍵材料。目前，20~30毫米口徑機(jī)關(guān)槍的射頻要求達(dá)到1200發(fā)/分以上，這使炮管的燒蝕極為嚴(yán)重。利用陶瓷的高熔點(diǎn)和高溫化學(xué)穩(wěn)定性能有效地抑制了嚴(yán)重的炮管燒蝕，陶瓷材料具有高的抗壓和抗蠕變特性，通過(guò)合理設(shè)計(jì)，使陶瓷材料保持三向壓縮狀態(tài)，克服其脆性，保證陶瓷襯管的安全使用。