未來高技術(shù)局部戰(zhàn)爭(zhēng)要求地面火力更加迅速、機(jī)動(dòng)和靈活,尤其是要求裝備迅速部署到世界各地,在結(jié)構(gòu)減重設(shè)計(jì)的同時(shí),選擇輕質(zhì)材料來替代目前的鋼制工件是最有效的途徑。鈦合金由于具有諸多優(yōu)異的性能,成為近年來裝甲結(jié)構(gòu)件的首選材料。本文綜述了鈦合金在國(guó)內(nèi)外裝甲領(lǐng)域應(yīng)用的現(xiàn)狀,以及目前鈦合金在裝甲領(lǐng)域應(yīng)用的技術(shù)瓶頸。最后,針對(duì)目前國(guó)內(nèi)裝甲鈦合金應(yīng)用現(xiàn)狀提出了一些想法和建議。

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圖1近α鈦合金初始組織:(a)軸向、(b)橫向

近年來,西北有色金屬研究院聯(lián)合西部超導(dǎo)材料科技股份有限公司系統(tǒng)地開展了不同類型鈦合金抗彈性能試驗(yàn),通過成分創(chuàng)新及制備工藝優(yōu)化,進(jìn)一步提高材料的抗彈性能。鈦合金由于密度低、強(qiáng)度高、比熱容小、導(dǎo)熱系數(shù)小(僅是鋼的1/5,鋁的1/3),在高應(yīng)變速率變形條件下,是一種絕熱剪切敏感性材料。....

圖2鈦合金絕熱剪切帶(軸向)

采用SHPB壓縮實(shí)驗(yàn)測(cè)試材料在高應(yīng)變率環(huán)境下的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能[27-30]。應(yīng)變速率為3000s-1,流變應(yīng)力達(dá)到1500MPa,流變應(yīng)變達(dá)到0.25,沖擊吸收功為375J/cm3。ASB擴(kuò)展路徑見圖2、圖3。圖3鈦合金絕熱剪切帶分叉(軸向)

圖3鈦合金絕熱剪切帶分叉(軸向)

圖2鈦合金絕熱剪切帶(軸向)實(shí)驗(yàn)表明,適當(dāng)降低冷卻速率可以降低材料絕熱敏感性。經(jīng)靶試實(shí)驗(yàn)考核,可將鈦合金防7.62mm穿燃彈的面密度控制在9.521g/cm2以內(nèi),這為我國(guó)裝甲材料的選材應(yīng)用提供了新的參考。

圖4近α型鈦合金抗彈實(shí)驗(yàn)后宏觀形貌:(a)沖擊面,(b)背面

鈦合金自工程應(yīng)用以來,一直以航空應(yīng)用為主要牽引,無論是航空發(fā)動(dòng)機(jī)還是結(jié)構(gòu)件用鈦合金,只要滿足了相關(guān)靜態(tài)或準(zhǔn)靜態(tài)力學(xué)考核,就認(rèn)為可以達(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn)。而對(duì)于裝甲鈦合金,其承載方式和判定方法顯然和傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)鈦合金有巨大差異,加之鈦合金在陸基平臺(tái)應(yīng)用較晚,導(dǎo)致該方面的研究少之又少。因此,急需....

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