美國新型(xing)CAMEL裝甲車用

    Keikor2139-T84鋁合金裝甲板

    鋁(lv)(lv)合(he)金作(zuo)為裝甲(jia)板(ban)應用始于上世紀50年代(dai)中(zhong)期,已有60多年,在輪式(shi)裝甲(jia)車與履帶式(shi)裝甲(jia)車上都(dou)得到(dao)了(le)(le)應用,裝甲(jia)車在搜索偵察、救(jiu)護(hu)、步兵(bing)運(yun)(yun)輸中(zhong)發揮了(le)(le)重要(yao)作(zuo)用.首批鋁(lv)(lv)合(he)金裝甲(jia)人員運(yun)(yun)輸車(Personnel Vehicle)是美國的M113,用了(le)(le)大量的鋁(lv)(lv)合(he)金裝甲(jia),裝甲(jia)厚度足以不(bu)會被子(zi)彈(dan)片擊穿,確保人員安全,同(tong)時(shi)比(bi)先前的鋼甲(jia)板(ban)車輕(qing)得多,可以用飛機運(yun)(yun)輸.

    美(mei)(mei)國陸軍研究實驗室(Army Research Laboratory,ARL)對裝甲車(che)側面與(yu)(yu)(yu)前面裝甲板(ban)(ban)合(he)金(jin)的(de)(de)性(xing)(xing)(xing)能與(yu)(yu)(yu)尺寸作過相當長時(shi)間及一(yi)系列模擬實彈(dan)射擊研究,篩選出兩種綜合(he)性(xing)(xing)(xing)能最佳的(de)(de)鋁(lv)合(he)金(jin),它(ta)(ta)們(men)的(de)(de)強度性(xing)(xing)(xing)、抗彈(dan)片爆炸性(xing)(xing)(xing)、抗槍彈(dan)擊穿性(xing)(xing)(xing)與(yu)(yu)(yu)抗腐(fu)蝕性(xing)(xing)(xing)都得(de)到很好的(de)(de)結合(he),通過中間熱處理(li)還具有良好的(de)(de)可(ke)成形性(xing)(xing)(xing)(Formability).這兩種合(he)金(jin)是(shi)(shi)在航(hang)空工業(ye)已得(de)到應用的(de)(de)2139合(he)金(jin)及7056合(he)金(jin),裝甲厚板(ban)(ban)是(shi)(shi)美(mei)(mei)國肯聯鋁(lv)業(ye)公司(Constellinm)生(sheng)產的(de)(de),它(ta)(ta)們(men)的(de)(de)注(zhu)冊(ce)商品牌號為(wei)Keikor 2139TM與(yu)(yu)(yu)Keikor 7056TM.

    Keikor 2139合(he)金(jin)(jin)是為(wei)航空(kong)航天工業(ye)研發的(de)(de)結構合(he)金(jin)(jin),有(you)(you)高(gao)的(de)(de)強(qiang)度與斷裂韌性,是一種(zhong)綜合(he)性能(neng)優秀的(de)(de)鋁合(he)金(jin)(jin),經(jing)過美國陸軍(jun)研究實驗(yan)室較(jiao)長時間的(de)(de)一系(xi)列標準化槍擊試驗(yan)與野戰(zhan)試驗(yan),認為(wei)它也是一種(zhong)很好的(de)(de)裝甲(jia)鋁合(he)金(jin)(jin),除(chu)有(you)(you)合(he)格的(de)(de)防彈性能(neng)外,還有(you)(you)良好的(de)(de)抗(kang)腐蝕性和耐熱性,在較(jiao)高(gao)的(de)(de)溫度下不會軟(ruan)化,對裝甲(jia)車(che)來說,高(gao)的(de)(de)抗(kang)腐蝕性也是一項(xiang)重要的(de)(de)技術指(zhi)標,因(yin)為(wei)它要在極端嚴(yan)峻的(de)(de)復(fu)雜環境(jing)中運作與作戰(zhan),難能(neng)可貴的(de)(de)是,2139合(he)金(jin)(jin)的(de)(de)應力(li)腐蝕敏感性極低.

    2139合(he)(he)(he)金(jin)(jin)是一種雜質含(han)量(liang)低的(de)(de)Al-Cu-Mg-Mn-Ag合(he)(he)(he)金(jin)(jin),截至2016年(nian)12月(yue),在美(mei)國鋁(lv)(lv)業(ye)協會公司(si)注冊的(de)(de)常(chang)(chang)用合(he)(he)(he)金(jin)(jin)型號(hao)(Active alloy)535個(ge)、非(fei)常(chang)(chang)用合(he)(he)(he)金(jin)(jin)型號(hao)(inactive alloy)158個(ge),共計693個(ge),加(jia)上各(ge)鋁(lv)(lv)業(ye)公司(si)有特色未(wei)注冊的(de)(de),估計在用的(de)(de)變(bian)形(xing)鋁(lv)(lv)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)型號(hao)約(yue)1000個(ge).在冊的(de)(de)693個(ge)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)型號(hao)中(zhong)含(han)銀(yin)的(de)(de)有18個(ge),其中(zhong)2XXX系的(de)(de)16個(ge),7XXX系的(de)(de)2個(ge)(7009合(he)(he)(he)金(jin)(jin)、7047合(he)(he)(he)金(jin)(jin)),最大含(han)銀(yin)量(liang)0.7%.Ag在鋁(lv)(lv)中(zhong)的(de)(de)固溶度(du)于566℃時可(ke)達(da)55.6%,然后(hou)隨(sui)著溫度(du)的(de)(de)下降而(er)急劇地變(bian)化著,向(xiang)2XXX系及(ji)7XXX系添加(jia)(0.1%——0.7%)Ag能(neng)提高它們的(de)(de)力(li)(li)學(xue)性能(neng)及(ji)抗應力(li)(li)腐蝕開裂能(neng)力(li)(li),2139合(he)(he)(he)金(jin)(jin)含(han)0.15%Ag——0.6%Ag.Ag可(ke)與Al于727℃形(xing)成Ag2Al化合(he)(he)(he)物(γ相),它含(han)88.9%Ag,密集六方晶格.

    最早用作(zuo)裝甲(jia)板的是2519-T87合(he)金(jin)厚板,后(hou)來發現(xian)它(ta)有很高的應力腐蝕開裂敏(min)感性而被淘汰,因為它(ta)不適合(he)在復雜條件下(xia)作(zuo)戰.2139合(he)金(jin)的成(cheng)分(質(zhi)量%)如(ru)下(xia):Si0.10,Fe0.15,Cu(4.5——5.5),Mn(0.20——0.60),Mg(0.20——0.80),Cr0.005,Zn0.25,Ti0.15,V0.05,Ag(0.15——0.60),其他雜質(zhi)單個0.05,總計0.15,其余是Al.

    按(an)美國軍用材料標準MIL-DTL32341A,2139合(he)金(jin)的最(zui)低力(li)學性能(neng)見下表.由2139合(he)金(jin)的成(cheng)分可知,它是一種雜質(zhi)含量很低的合(he)金(jin),因而(er)它有(you)高的斷裂韌性與抗(kang)疲勞性能(neng),耐損傷性能(neng)也(ye)不錯(cuo).

    Keikor 2139合(he)(he)金厚板有兩種狀態(tai):AP/FSP(美國專利/聯(lian)邦(bang)專利)抗槍(qiang)擊級的(de),即T8狀態(tai)的(de).前一狀態(tai)的(de)生產工藝是,經(jing)適當冷加工率后(hou)再進(jin)行(xing)人(ren)工時效,即固(gu)溶(rong)處理(li)后(hou)進(jin)行(xing)冷加工再進(jin)行(xing)人(ren)工時效的(de)狀態(tai),使(shi)其具有良(liang)好的(de)綜(zong)合(he)(he)性能,用于制造裝(zhuang)甲(jia)車的(de)側面甲(jia)板及頂部甲(jia)板;T81狀態(tai)厚板的(de)生產工藝是,固(gu)溶(rong)處理(li)后(hou)經(jing)約1%的(de)冷加工變形,使(shi)強度稍有提高,然后(hou)進(jin)行(xing)人(ren)工時效.2139-T81合(he)(he)金厚板制造的(de)裝(zhuang)甲(jia)車有更(geng)強的(de)防(fang)護性能,也(ye)就是說,當裝(zhuang)甲(jia)車的(de)防(fang)護性能等同(tong)時,2139-T81合(he)(he)金裝(zhuang)甲(jia)車輕得多,作戰靈活性更(geng)高,速度也(ye)更(geng)快.

    美國(guo)陸(lu)軍(jun)研究實驗室的研究表明,在裝甲板的厚(hou)度(du)相(xiang)等時,2139合(he)金(jin)板可(ke)抗2110ft/s的槍彈射擊,而5083-H131合(he)金(jin)及7039-T64合(he)金(jin)板的安(an)全槍擊速(su)度(du)分(fen)別為1780ft/s與(yu)1910ft/s.

    Keikor 2139合(he)金(jin)抗(kang)爆性能普遍(bian)優于傳統合(he)金(jin),特別是(shi)2139-T84合(he)金(jin),因(yin)為T84狀態(tai)板有更高的抗(kang)拉強(qiang)度與斷(duan)裂韌性,它們(men)得(de)到(dao)很好的結合(he).在(zai)作標準化爆破試驗時,它的塑性變形(xing)比5083-H131合(he)金(jin)厚板的小(xiao)得(de)多(duo).2139-T84合(he)金(jin)厚板的永久(jiu)變形(xing)量比5083-H131合(he)金(jin)的約(yue)小(xiao)50%,因(yin)此(ci)在(zai)戰場(chang)上遇(yu)到(dao)爆炸時,2139-T84合(he)金(jin)裝(zhuang)甲車(che)受到(dao)的沖擊作用會顯著下(xia)降(jiang),可以(yi)大大減少潛(qian)在(zai)傷(shang)害.

    抗(kang)爆炸狀態(tai)板(ban)(T84)通常用作裝(zhuang)甲車的(de)(de)下部甲板(ban),板(ban)材都(dou)經過人(ren)工時(shi)效,同(tong)時(shi)時(shi)效溫度相(xiang)當高(gao),因而(er)有(you)(you)優(you)秀的(de)(de)成形性(xing)(xing)能.2139-T84合(he)金裝(zhuang)甲板(ban)還要經過受專利(li)保護(hu)的(de)(de)中間固(gu)溶處理,這種板(ban)材既有(you)(you)高(gao)的(de)(de)強度性(xing)(xing)能,又有(you)(you)良好的(de)(de)成形性(xing)(xing),成形件(jian)中應力低,對以后的(de)(de)加工成形非常有(you)(you)利(li).

    在制(zhi)造(zao)裝甲車時(shi),零部(bu)件的連(lian)接(jie)不管是(shi)焊(han)接(jie)還是(shi)螺(luo)接(jie),板(ban)(ban)的結構強度都會下(xia)降一(yi)些,為此(ci),肯(ken)聯鋁(lv)業公(gong)司研(yan)發成功系列(lie)2138-T84合金(jin)焊(han)絲,用其(qi)焊(han)接(jie)的結構焊(han)縫(feng)強度與基體強度幾乎(hu)相(xiang)等,同時(shi)焊(han)接(jie)熱(re)應力也最低(di).Keikor 2139-T84合金(jin)裝甲厚(hou)板(ban)(ban)是(shi)肯(ken)聯鋁(lv)業公(gong)司西(xi)弗吉尼亞州(zhou)雷文斯伍(wu)德(de)(Revenswood,WV)軋制(zhi)廠(chang)生產(chan)的,航(hang)空航(hang)天等高端材料是(shi)其(qi)主導產(chan)品(pin).

    經過美國(guo)陸軍(jun)研究(jiu)實驗(yan)(yan)(yan)室的(de)(de)(de)大量室內試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)與野外(wai)實彈演(yan)習試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan),2139-T84合金(jin)抗穿(chuan)甲(jia)彈與爆炸彈片能力都(dou)(dou)優于(yu)傳統的(de)(de)(de)5083-H131與7039-T6合金(jin)厚板,這(zhe)已得(de)到(dao)陸軍(jun)研究(jiu)實驗(yan)(yan)(yan)室的(de)(de)(de)認證.美國(guo)已用Keikor 2139-T84合金(jin)板制(zhi)造新一代先進的(de)(de)(de)陸軍(jun)偵察概念裝甲(jia)車(che)CAMEL(Concept for Advanced Mititary Explosion-Mitigating Land).此車(che)是美國(guo)底(di)特(te)律普拉(la)特(te)-米勒公(gong)司(Pratt&Miller)制(zhi)造的(de)(de)(de),經美國(guo)陸軍(jun)坦克汽車(che)研究(jiu)發展(zhan)與工程(cheng)中(zhong)心(TARDEC,Army's Tank Automotive Resarch Development and Engineering Center)的(de)(de)(de)全面考核與各種野戰(zhan)(zhan)演(yan)習,CAMEL鋁合金(jin)裝甲(jia)車(che)各項指標都(dou)(dou)合格,表現(xian)良(liang)好.此項工作的(de)(de)(de)進行還(huan)得(de)到(dao)了(le)戰(zhan)(zhan)車(che)原型平臺(CVP,Combat Vehicle Prototype)的(de)(de)(de)支(zhi)持.

  ;  2016年9月美國陸軍有關部門對外宣稱,今后制造的裝甲車(TARDEC)的裝甲將用Keikor 2139合金厚板制造.