2024铝展|国内铝合金装甲材料发展情况及应用特点

铝合金材料在现代化装甲车辆上的应用是提高车辆机动性的重要前提之一，铝合金装甲材料的应用也已经成为装甲车辆轻量化的主要发展趋势之一。接下来2024铝展小编就来聊一聊国内铝合金装甲材料发展情况及应用特点。

从 20 世纪 60 年代开始，我国研制铝合金装甲材料，7A52 是研发的第 2 代，已列入国军标 GJB 1540，并成功应用于战车部件、工程炮塔等。7A52 铝合金铸锭经 460 ℃×24 h 均匀化处理后热轧，然后再进行固溶+时效处理，具有良好的强韧性配合及抗弹性能，但该合金存在应力腐蚀（SCC，Stress Corrosion Crack⁃ing）开裂敏感的缺点，不适合在腐蚀性气候条件下使用，为此我国自主开发了综合性能更好的 Al-Cu 系第 3 代铝合金装甲材料。

我国目前装甲车辆的主、次承力部件，如负重轮、炮塔座圈、变速箱、传动箱箱体等用铝合金共计 26 种牌号，包括变形铝合金 18 种牌号、铸造铝合金 8 种牌号。变形铝合金包括硬铝和超硬铝 6 种牌号、锻造铝合金 5 种牌号、防锈铝合金 6 种牌号及特殊铝合金 1 种牌号。

1、密度低、力学性能好

铝的密度是钢的 1/3，铝合金与装甲钢在相同面密度的条件下，厚度为钢的3倍，其弯曲刚度为装甲钢的 9 倍。因此，采用铝合金能显著提高结构的刚度。

在铝合金中加入适量的合金元素可提高材料的强度，也可通过加工硬化来提高强度，而且还可用热处理来大幅度改善材料的力学性能，所以铝合金可用来制造承受较大载荷的结构件和耐高速冲击的装甲件。在车体结构设计中，为保障结构刚度而设置的加强筋、加强框架等均可节约省去。装甲车每减轻 1 kg，则携带需要的动力设备即可减少 0.6 kg，这又可使车的战斗全重减少。

因此，铝合金在装甲车辆上的使用可引起“链锁式”的减轻质量效果，在不降低抗弹性能的情况下，铝合金装甲材料的使用可减轻质量 6%~20%，有的甚至可以达到 50%。

2、防护性能好、机动性高

装甲材料必须具备抗侵彻和抗破碎的综合性能，因此要求装甲材料应兼有高强度与高韧性。国外对铝合金装甲材料做了大量基础性研究工作，而国内做得较少。装甲铝合金在进行射击测试过程中，大多数入射角上的面密度均低于装甲钢，在抗大弹丸和较高的射速尤其是抗炮弹破片方面，其防护系数均高于装甲钢，且铝合金装甲的防护性能随着弹丸增大而增加。

在相同面密度的情况下，尽管在入射角为 30~45°，对 7.62 mm 穿甲弹的防护来说 7039＞钢＞5083，但对榴弹破片的防护能力铝装甲优于钢；当抵抗 12.7 mm 穿甲弹时，防护性能 7039＞钢，当抵抗 14.5mm 米穿甲弹及炮弹碎片时，7039＞5083＞钢。

3、加工及工艺性好、适合批量化生产

铝合金易于锻、轧、冲压及切削加工，同时还有良好的焊接性能。非热处理变形铝合金焊后强度有所下降，但塑性和抗冲击性能仍保持良好，可以保证装甲结构件的抗弹性能。热处理型铝合金焊后在焊接处强度下降较多，但经过时效后仍可恢复到原有拉伸强度的 70% 以上。

铝合金的单价比一般装甲钢高，但使用铝合金制造军用车辆，其所需铝合金的质量要比钢少，减少了二者之间的差价。而且，铝合金装甲具有较大

的弯曲刚度，可以省去加强筋，使装甲车辆制造成本降低。同时也可以采用挤压、锻造和铸造的铝合金件进行焊接，这不仅减轻质量，而且大大减少了加工费用。

另外，铝合金的加工和焊接速度超过装甲钢，可减少生产费用，降低成本。装甲车辆结构件数量减少可节省设备和动力，节约能源消耗，带来经济上的利益。

4、容易应力腐蚀、高温下易软化

尽管铝合金应用于装甲车辆上有以上诸多优点，但强度较高的铝合金材料容易受应力腐蚀而发生断裂。在生产、组装或焊接过程中产生的残余应力都可能使铝合金出现裂纹而失效。另外，由于铝的熔点低，当温度上升时强度降低，在高温下容易软化，铝的颗粒也容易燃烧，不利于装甲结构的防护。

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文章来源：铝高端制造