国外装甲钢及其标准发展现状Word文档下载推荐.docx

1、规范装甲钢经过100多年的发展，现已成为坦克装甲车辆的主干防护结构材料，广泛用于制造坦克装甲车辆车体和炮塔以及披挂装甲。装甲钢具有高强度、高韧性和高硬度以及合理淬透性，其中普遍典型使用的中碳装甲钢有Mn-Mo、Cr-Mo或者Ni-Cr-Mo-（V）低合金钢。对于这些结构装甲钢而言，可焊性是其作为装甲材料的重要指标，为了保证装甲钢的可焊性，合金的碳当量不能太高，一般要求碳当量小于1，通常约为0.81。除了焊接性能，装甲钢还要求具有良好的冷弯性能和切割性能。装甲钢最重要的使用性能就是抗弹性能、抗爆轰性能和抗多发弹性能等。随着装甲钢优化成分设计、冶炼工艺和热处理工艺的不断发展，高性能装甲钢不断涌现。

2、装甲钢从中低强度向高硬度、超高硬度、高强度和高韧性发展。目前装甲钢的硬度范围为574-655BHN，抗拉强度达到2 150 MPa。另外，新型装甲钢及其结构也在不断发展，如凿孔装甲钢、低密度装甲钢和泡沫钢装甲板。这些装甲钢将会降低面密度，可实现坦克装甲车辆减重。随着装甲钢的不断发展，装甲钢的标准化也随之快速发展。从最初的均质轧制装甲钢（MIL-DTL-12560）发展到高硬度装甲钢（MIL-DTL46100），直到超高硬度装甲钢（MIL-DTL-32332）。而且每一种装甲钢的标准也在随着装甲钢的发展需求而不断修订和完善，以MIL-DTL-12560为例，从1962年的第1版到现在最新版（20

3、19年）共修订20次。材料和标准的发展相辅相成，高标准水平会推动材料的不断发展和规范应用，而材料的发展也会带来标准水平的不断提高。因此在大力发展材料技术的同时还要注重开展材料标准研究及制定和修订工作。1装甲钢的发展随着坦克装甲车辆的发展，装甲钢逐渐成为坦克装甲车辆不可或缺的防护材料，广泛用于抵御各种穿破甲弹药、地雷、爆炸成形弹丸等反坦克弹药的高效防护。特别是随着当前装甲装备的快速全域机动部署作战要求，轻质装甲钢如低密度装甲钢、多相纳米晶装甲钢、泡沫装甲钢和超贝氏体钢以及凿孔装甲钢等技术成为研究热点。轧制均质装甲钢的硬度范围在HBW280- 430；中硬度装甲钢的硬度范围在HBW420- 480

4、；高硬度装甲钢的硬度范围在HBW480-540；超高硬度装甲钢的硬度范围在HBW570-640。1.1瑞典瑞典装甲钢目前已形成从低中硬度的均质装甲钢到高硬度和超高硬度装甲钢较为完整的材料系列，主要有Armox系列、Ramor系列和Swebore系列。Armox和Ramor装甲钢由瑞典SSAB生产。Swebor装甲钢由Swebor STL SVENSKA AB生产。Armox装甲钢主要用于中口径和大口径弹药的防护；Ramor和Swebor为军民两用装甲钢。本文主要介绍Armox装甲钢。Armox装甲钢包括Armox 370T（Class1、2）、Armox 440T、Armox 500T、Arm

5、ox 600T和Armox Advance。Armox装甲钢都为细晶钢，主要合金元素为Mn、Ni、Cr、Mo、Si等，C含量在0.210.47之间2。不建议进一步热处理。Armox 370T 1级具有优良的高韧性和抗侵彻性能，硬度范围为HBW 300430；Armox 370T 2级具有优良的抗冲击性能和韧性，硬度范围为280330HBW；Armox 440T具有优秀的抗侵彻性能和抗冲击性能，硬度范围为420480HBW；Armox 500T具有很高的韧性和高硬度，硬度范围为480540HBW；Armox 600T具有很好抗侵彻性能和超高硬度，硬度范围为570640HBW，适合用于披挂防护或质

6、量要求比较苛刻的场合；Armox Advance为瑞典最高性能的装甲钢，硬度范围为5863HRC，目前某些性能数据还在保密状态如强度、韧性、抗弹性能等。瑞典Armox装甲钢具有优秀的抗弹性能、抗多发弹和抗爆轰性能。Armox 370T是瑞典SSAB生产的最佳韧性钢，Armox Advance的成分设计使得该钢具有极好的抗多发弹性能。作为市场上最佳韧性钢，Armox Advance装甲钢超高硬度甚至可与陶瓷的硬度媲美3。在19902010年，瑞典先后研制出Armox 500T、Armox 600T和Armox Advance装甲钢。对于速度为937 m/s0倾角的5.56 M193/SS92弹丸

7、威胁，Armox 500T、Armox 600T和Armox Advance所需的厚度分别为9 mm、6 mm和4.5 mm。面密度减小1倍，抗弹性能不断提高。美国陆军研究实验室William A.Gooch等和瑞典SSAB OXELSUND钢铁公司Ros-Mari Stockman Koch等4联合研究了瑞典装甲钢Armox 370T/370X、500S、560S、600S/600T对7.62 mm APM2弹、12.7 mm APM2弹、14.5 mm B32弹和30 mm APDS弹的V50研究，并将测试结果与相应的美军标MIL-A-12560（RHA）和MIL-A- 46100（HH）

8、进行了对比。结果发现，候选装甲4b级钢板达到或超过美军标RHA的弹道要求。对于相同的弹丸，ARMOX 500S/T高硬板提供了更高的性能，作为4a级钢板，可用于非结构部位。瑞典高硬度装甲钢板厚度最大达到80 mm，超过美国军标高硬度（HH）装甲钢板的最大厚度（50mm）。还对超高硬度ARMOX 560和600钢板进行了测试，性能数据显著超过美国军标规定。1.2法国法国目前装甲钢只有MARS系列，其中包括Mars190、220、240、280、300、300 Perforated、380、Mars440、500、600、650和Perforated 650。Mars190为标准型轧制均质装甲钢；

9、Mars220为中硬度装甲钢；Mars240为高硬度装甲钢；Mars300、Mars600为超高硬度装甲钢。Mars装甲钢为法国本土公司Industeel公司生产5。Mars190为轧制均质装甲钢（RHA），主要作为分析、控制弹药性能和检验的标准钢种，还可用于中型和重型坦克结构件。Mars220为中硬度装甲钢，该钢已被军方作为抗爆轰首选材料，用于制作从轻型装甲车辆到重型主战坦克的腹板结构，还可用于制作目前腹板升级的披挂装甲板。Mars240为高硬度装甲钢，主要用于轻型和中型车辆结构件、披挂装甲组件等。对于500HB硬度要求的应用，可提供减重和最佳的轻型方案。Mars500为高硬度装甲钢，具有最

10、佳的抗弹性能和加工性能，主要用于很轻型至中型车辆结构件、重型坦克不同厚度的披挂装甲和其他结构件。Mars300为超高硬度装甲钢，主要以薄板应用（典型厚度6 mm）为主，可用于披挂装甲、复合装甲中的面板，以及主战坦克防护的重型装甲。Mars300 Perforated凿孔装甲钢具有良好的抗多发弹能力，主要用于轻型车辆的和中型车辆改善其防护水平。Mars600为超高硬度钢为新冶金概念钢，具有高硬度高延性和韧性的特点，并具有很高的抗弹性能和可集成性。根据变形的不同可获得优良的抗弹性能、抗多发弹能力和最佳的加工性能。该钢于2014年10月研制成功，并已在Nexter VBCI车辆上获得应用。Mars6

11、50为超高硬度装甲钢，主要用于减重要求的披挂装甲。Perforated Mars650为超高硬度凿孔装甲钢，设计用作披挂装甲。当来袭弹丸撞击到孔端部或进入孔间的超高硬装甲钢时，由于弯曲应力的作用使来袭穿甲弹断裂。即使穿甲弹未断裂，弹丸至少偏离初始入射弹道，这样显著降低弹丸对基体装甲的剩余侵彻能力。Industeel公司可提供不同的孔径和孔型的Class 1 MARSTM650 UHHA凿孔板。法国装甲钢除满足本国标准NF A36-800外，还满足德国标准TL 2350-0000、英国标准DEF STAN 95-24、STAN 95-13和美国标准MIL-DTL-12560、MIL-DTL- 4

12、6100、MIL-DTL-32332等。William Gooch等6对法国ArcelorMittal Industeel MarsTM装甲钢进行了弹道测试研究。对MarsTM440按照MIL-DTL-12560K-Class 4a标准进行不同弹丸和倾角的V50试验。试验结果表明，MarsTM440对于0.30-Cal M2 Ball、0.30-Cal APM2、0.50-Cal APM2、14.5 mm BS41和20 mm M602等弹丸在倾角30和0下的V50均优于美国标准要求。通过背凸试验对MarsTM440 腹部抗爆轰板进行了研究，结果表明，MarsTM440的抗爆轰性能优于竞争板。

13、分别用MarsTM440 Class 4a级装甲钢板冷弯制成16 mm后的APC 腹板，用MarsTM440 Class 4b级装甲钢板制成71.1 mm厚的重型IFV 腹板。MIL-DTL- 46100于2019年7月19日修订颁布。Industeel公司薄板（2.54.75 mm）MarsTM500HHA的部分数据已于2015年7月纳入到MIL-DTL- 46100E Amendment 2的验收曲线中，以及Amendment 3 中的7.6251 mm M80 Ball球形弹。MIL-DTL-32332超高硬度装甲钢（UHHA）规范于2019年7月19日修订颁布。修订版A的主要变化是UH

14、HA板的最小厚度降至2.5 mm。对4.0 mm的UHHA板进行了7.6251 mm M80 Ball弹道冲击试验。MarsTM600超过Class 1 UHHA抗弹要求（Em1.41.6）和优秀的多发弹能力、韧性和加工性能。对5.28 mm厚的MarsTM600板分别进行了7.6251 mm M80 Ball、890 m/s 0倾角和STANAG 1a级 7.6251 mm M80 Ball、833 m/s 20 m/s弹道冲击试验。试验表明MarsTM600具有良好的抗弹和抗冲击性能，背面仅有韧性背凸。4 mm MarsTM600钢板对7.62 mm AP、20 mm/8.5 mm Mar

15、sTM600钢板对14.5 mm AP的弹道冲击试验表明，这些厚度规格的MarsTM600钢板具有抗多发弹能力，没有任何开裂。对5.237.60 mm MarsTM650钢板进行了0.30 APM2弹30倾角弹道冲击试验。美国陆军阿伯丁实验中心（ATC）的试验数据表明MarsTM650钢板满足MIL-DTL-32332A Class 2 UHHA要求的V50值。对MARSTM650凿孔UHHA装甲钢板按照MIL-PRF-32269（2007年10月18日）军用标准进行了测试。1.3德国德国目前装甲钢只有SECURE系列，其中包括SECURE和SECURE M系列。SECURE系列为民用，SECURE M系列为军用。SECURE系列装甲钢可应用于轿车、小客车、宾利元首级车辆、越野车辆、卡车、安全车辆、警车、建筑物