在常规兵器用材料中，金属材料约占80%，其中又以钢铁材料占主导地位。但是，随着兵器的现代化发展，高性能的有色金属装甲材料、结构特殊功能材料和复合材料的乃是在迅速增加，对处理器战术技术性能的提高超到越来越大的作用。
一、铝合金装甲车体材料
为了减轻重量和提高防护性能，国外铝装甲的使用从50年代就开始了，到现在已经历了四个发展阶段，即由高韧可焊Al-Mg系合金装甲发展成中强可焊Al-Zn-Mg系装甲，再发展到铝合金间隙叠层装甲和铝合金装甲附加复合装甲。使用铝装甲的车辆也由装甲输送车，发展到轻型坦克、步兵战车和中型主战坦克。
英国进行的均质铝装甲材料D54S(Al-Mg系)与IT80装甲钢（Ni-Cr-Mo钢）防护性能的实验比较表明：在相同面密度（板材单位面积上的重时相等）的情况下，对榴弹破片的防护能力铝装甲优于钢，在入射角为30-45°范围内，对小口径弹（7.62mm硬芯穿甲弹）铝不如钢，但是随着弹丸走私的增大，入射角的增大或减小，铝装甲防护的优越性就显示出来了。而且，铝装甲的性还在于它可以大幅度提高国体风度，可在其上采用焊接铝合金构件，以达到减轻重量的“连锁反应“的效果。
我国60年代中即开始铝装甲材料研究，新型LC52铝装甲材料已在部分战车上使用。铝装甲今后的发展方向，仍是研究抗弹性更好的均质材料和复合装甲材料。
二、铝合金结构材料
1. 变形铝合金
为减重，现在几乎所有的兵器都尽可能多的采用铝合金结构件。在坦克车辆方面，以英国“蝎“式坦克为例，其使用的变形铝合金除装甲车体外，还有平衡时连杆底座、刹车盘、转向节、履带松紧装置、诱导轮、负重轮、炮塔座圈、烟幕发射器、弹药架、贮藏舱、油箱、座椅、、管路等。目前，各国的架桥坦克和渡河舟桥的桥体，采用铝合金焊接结构，与原负结构相比，可使桥长由18m左右增加到22-27m，载重量也增加到50-60t。
在火炮方面，美国M102式105mm榴弹炮最为典型，它的大架、摇架、前座板、左右耳轴托架、瞄准镜支架、牵引杆和平衡机外筒均是变形铝合金制成。加之其结构的变化，使此炮重量从其前身（M101式炮）的3.7t降到1.4t，射程提高35%-40%，可实现全炮空运空投。
对尾翼稳定的各种大中径炮弹、战术导弹和火箭弹，为提高其飞行的稳定性，其尾部零件，如尾翼、尾杆、下弹体弹托、尾翼座等多采用铝合金。另外，各类弹的引信体也多数是采用铝。
2. 铸造铝合金
常规兵器中，铸造铝合金主要用于坦克柴油机发机缸盖、缸体、上下曲轴箱、活塞、压气机叶轮、各种泵体、坦克左右传动箱，以及各种仪表和其它兵器的各种结构件等。为保证产品质量，坦克发动机用铸铝合金，一般要严格控制杂技含量，并在工艺上采取相应措施，如用锶变质、真空或复合气体除气、高压釜或差压铸造等。
近几年迅速发展起来的铝合金挤压铸造，由于其铸件的质量和机械性能接近锻件水平，又适于大批量生产，因而在军品中小型厚壁零件、气密性零件上有望取代部分锻件。
三、钛合金及燃烧合金
1.钛合金装甲材料
从综合防护性能来看，钛是很理想的装甲材料。因此，50年代初国外即开始钛装甲研究。在相同防护条件下，钛装甲可比钢装甲减重25%。但是，由于钛合金太贵，直到70年代末，钛装甲都没有得到实际应用。
近年来，随着各种复合装甲材料的研制，钛合金作为其复合结构的一部分，取得了很好的技术效果。
2.钛结构材料
钛合金用于坦克车辆的结构件方面，如履带板、主动轴、悬挂臂、拖杆扭力轴和负重轮幅等。由于经济上的原因，未能在生产上使用。而真正在生产中使用的，目前国内外只限于供特种部队使用的迫击炮、无后座炮等轻武器。
3.弹药燃烧合金
发展高燃烧能力的多功能弹药是国内外弹药的发展方向之一。当前最新 地，是在这些弹的战斗部，旋转一定量的燃烧合金，它们是金属锆、钛、稀土及其合金等。加有燃烧合金的榴弹不仅有杀伤能力，而且有纵火效果，其特点有：燃烧温度高、火种数目多、覆盖面积大、不用专门引信引燃，只靠炸药爆炸和高速撞击引起的高温即可引燃。目前国内外均装备了这种弹种。
四、重金属和高密度金属
1.铜合金
在常规兵器中，铜合金主要用于破甲弹药形罩、大口径弹药筒、弹带和各种铜基轴瓦。
破甲弹是利用空心装药的聚能作用，使药形罩材料以高射流速度撞击装甲板，并在装甲板上形成20-200Gpa的高压力和1000℃以上的高温，将装甲板贯穿的一种弹种。因此药形罩的材质、形状及工艺状态对破甲性能均有大的影响，各国均选用紫铜材料。目前国外正发展具有燃烧后效的新材料和流变—复合铸造新工艺。
由于铜合金优良的回弹性能和抗腐蚀性能，因而是药筒（弹壳）的理想材料。为了降低成本，一段时间以来，各国都研制钢质药筒，以节约铜材，目前除少数大口径药筒外，其余均钢质化了。
各国所用轴承材料不尽相同。我国坦克和火炮所有轴瓦材料大都用钢背——ZQPb30铅青铜，对于坦克发动机主轴瓦和连杆轴瓦是在ZQPb30表面镀Pb-Sn合金。目前国外有发展使用Al-Sn、Al-Zn轴瓦并表面镀二元或三元合金趋势。
2.锌基合金
常规兵器中锌合金主要用于某些通信和仪表等零件的压铸件，近年来超塑性良好的Zn-Al合金，有望在复杂仪表和计算机壳体等零件上使用。
早在二次世界大战期间，英、美、日等国均在小口径炮弹上使用了压铸锌合金引信体，后来美国又在菠萝弹上作了使用。我国先后在迫击炮弹、37mm高炮炮弹、火箭布雷弹上也使用了锌合金引信体，并从技术上较好地解决了锌合金老化和低温脆性等问题。
3.钨合金和铀合金
长杆式穿甲弹弹芯的穿甲深度随弹芯密度、弹丸速度和弹丸长度/直径比的增加而增加，因此高密度金属钨和铀被用于弹芯材料后，使长杆式穿甲弹的威力大幅度提高，形成了对坦克的最大威胁。提高钨粉纯度、改进粉冶工艺、研制超细钨粉和钨基复合材料是钨弹芯材料的发展方向。
作为弹芯材料的U-Ti合金，其密度和机械性能均高于钨合金，又有燃烧后效作用，故其成本高，又需解决防腐涂层和长期储存等问题。目前，铀弹材料是向钨丝增强的复合材料方向发展。
五、金属基复合材料
常规兵器中应用纤维增强的金属基复合材料，在国内外都是近十年才开始的。由于纤维价格的降低和挤压铸造、真空吸铸、真空压渗等复合工艺的出现，使复合材料有可能用于批量大的常规兵器中。复合材料性能优异，因此一开始就受到各国极大的重视。
1.颗粒及短纤维增强铝基复合材料
向铝合金中添加、SiC和石墨等颗粒和短纤维的主要目的是增加材料的耐磨性、耐热性和硬度等。目前最成功的例子是活塞和履带板。
短纤维等增强铝基复合材料活塞，是用短纤维制成高孔隙度的预制件，然后用挤压铸造法将铝液渗入其中，以制成局部增强的复合材料活塞。此活塞与传统的镶圈活塞相比，其耐磨性相当 ，活塞顶的工作温度可提高100℃，且活塞总重量和膨胀系数都明显降低。因此是新一代主战坦克发动机活塞的理想材料。
SiC晶须和颗粒增强铝基复合材料的制备除上方法外，也可用半固态流变铸造法生产出复合材料铸锭，再进行轧制挤压或铸造等压力加工，以制成管、棒、型材或锻件。Al/SiC复合材料有优良的机械性能，其耐磨性接近于钢。据称，美国Alcan公司生产了近千吨材料，并应用于导弹、导航零件。美国AVCO公司用SiC晶须/铝复合材料制成装甲车辆履带板、刹车片、懦弱翼片、离心泵叶片等。
2.长纤维增强铝基复合材料
用作增强剂的长纤维主要有碳、石墨、碳化硅、氧化铝和硼等。由于其强度高达2000-4000MPa，杨氏达150-450GPa，用其增强铝合金，按照复合材料的混合律，其对材料的强化效果是非常明显的。因此，各先进国家投入了大量研究工作，试制了发动机中的连杆、活塞、战术懦弱发动机壳体、制导舵板、战斗部支撑架、军用作战桥梁的拉力弦、架桥坦克桥体和长杆式穿甲弹弹托等。随着其价格和技术问题的不断解决，此类材料的应用将会是非常广阔的。
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