一、身管燒蝕條件及原因

發射時，身管內膛表面條件主要包括以下3個要素：

· 內膛金屬及其成分和性質

· 發射藥。現代火炮通常采用雙基或三基發射藥，等容爆溫高達3000K及以上。火藥燃氣成分包括一氧化碳、二氧化碳、氫、水、氮氣、氨氣、甲烷、硫化氫、一氧化氮等。

· 彈丸及彈帶（由純銅或黃銅制成）

此時彈帶在壓力作用下擠進膛線中，產生擠進應力。彈帶離開膛線起始部向前運動數厘米時，其與內膛壁之間的溫度以足夠將其表面熔化，為彈丸在膛內運動提供液體動力潤滑。火藥燃氣通過強制對流向內膛壁傳熱，導致膛線起始部表面及以下產生劇烈溫升，從而出現馬氏體向奧氏體轉變（α-γ轉變）。同時，火藥燃氣反應將內膛表面轉化成碳化物和氧化物，部分碳和氮擴散至熱影響區深處，穩定部分奧氏體相。此區域主要包括外白層、內白層和熱變質層，是影響火炮燒蝕的關鍵區域。內膛表面金屬在高溫作用下熔化并在高速氣體作用下脫落，重復射擊導致表面出現熱疲勞，進而產生熱裂紋。炮管在壓力和擠進應力作用下膨脹，進一步加重了內膛壁破壞，使得更多內膛壁暴露在后續射擊的熱化學反應中。

可見，身管燒蝕的三個主要影響因素包括：

· 熱效應造成的身管內膛表面熔化或軟化，進而脫落。

· 內膛表面與火藥燃氣的化學反應。

· 彈帶擠進和附著力造成的機械效應。

二、燒蝕抑制方法

熱效應是燒蝕的最重要原因。溫度對內膛金屬的影響可能與金屬和火藥燃氣之間的化學反應有關，因為若能量生成率相同，但發射藥不同，燒蝕情況也不同，不過當然還要考慮爆溫不同造成的影響。無論其具體機理如何，燒蝕都是火藥燃氣至內膛傳熱率的函數。因此，以下三種方法可控制燒蝕：

1. 增強內膛的抗高溫能力。例如使用涂層，可考慮的使用高熔點金屬涂層，如鉻、鎢、鉬和鉭。

2. 降低火藥燃氣傳熱率。

① 最直接的方法就是降低爆溫，但是爆溫降低會導致火藥力降低，火藥力降低則會影響彈道性能。因此，目前實際可操作的辦法僅是避免使用爆溫過高的發射藥。

② 另一種廣為使用的辦法就是使用護膛劑，護膛劑通常以藥筒內內襯的形式存在，霉菌早期曾使用高密度聚氨酯泡沫，將其粘在藥筒內部，用于M68式105mm坦克炮。后來又將石蠟和二氧化鈦以55%和45%的比例調配用作護膛劑。此外還使用過含滑石粉和液態硅的可燃藥筒。石蠟/二氧化鈦護膛劑將M68的磨損壽命從最初的100發（發射高初速脫殼穿甲彈）顯著提升至10000發（當然，疲勞壽命遠低于磨損壽命）。內襯的效能與其在藥筒中的位置關系很大。下圖為一臺M1128式機動火炮系統，其主炮也是一門改進過的M68式105mm坦克炮（M68A2E4）。

3. 采用塑料彈帶或改進膛線設計，從而降低擠進應力。

注釋：

三基發射藥：triple base propellant。單基藥指僅有一種成分的發射藥（如硝化纖維）；雙基藥指有兩種成分的發射藥（如硝化纖維和硝化甘油；三基藥則是三種成分（如硝化纖維、硝化甘油和硝基胍）

等容：isochoric，或isometric。等容過程是體積不變的熱力學過程。如加熱密封無彈性容器中的氣體，氣體體積不變，但壓強和溫度會增加。

黃銅：gilding metal。

液體動力潤滑：hydrodynamic lubrication。

馬氏體向奧氏體轉變：martensite-austenite transformation。需要高溫實現。

膨脹：dilation。

鉬：molybdenum。

石蠟：paraffin wax。