一種防彈衣材料的制造工藝制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)新型防彈衣材料（Ｔｉ－１２０）是以鈦為基，添加合金元素鉻的鈦合金。合金密度為４. ５３ｇ／ｃｍ↑［３］，２. ６ｍｍ厚合金防彈板能抗５４式手槍，彈頭重５. ６ｇ，在３～１５米距離和任意角度的攻擊，不穿不裂，彈坑凹陷在６ｍｍ以下。在同樣防護(hù)面積下，比通常采用的高強(qiáng)鋼減重２５％，比純鈦減重１３％。有良好的加工性能，重量輕、耐腐蝕、無磁、無毒等優(yōu)點(diǎn)，是制造防彈衣的理想金屬材料，制造防彈頭盔、防彈掩體等防彈裝具也有廣闊的前景。（*該技術(shù)在2013年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)是關(guān)于防彈材料，其特征是采用密度小、抗彈性能優(yōu)良的鈦合金，本專利技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)椴筷?duì)的裝備和防護(hù)。以前作防彈衣材料使用的有高強(qiáng)鋼板、純鈦板、凱夫拉抗彈材料。高強(qiáng)鋼板制作防彈衣抗彈性好、價(jià)格便宜，但由于它的密度大，裝備人員的負(fù)擔(dān)重，影響其機(jī)動(dòng)靈活性和戰(zhàn)斗力的發(fā)揮，強(qiáng)度高難以加工成型，易腐蝕，需要進(jìn)行表面處理等。凱夫拉抗彈材料柔韌性好，穿著舒適、密度小、耐腐蝕、但價(jià)格昂貴難以大量裝備部隊(duì)，而且一旦受潮會(huì)使防護(hù)性能大大降低、以致失效;對(duì)紫外線照射極為敏感，易老化，需要專門的保護(hù)性措施。凱夫拉服著彈后彈坑的凹陷深達(dá)40mm，也會(huì)使人二次致傷，而純鈦板雖然比高強(qiáng)鋼板輕，可是面密度仍較大(13.5kg/m2)，抗拉性能不太理想。為了克服上述缺點(diǎn)，本專利技術(shù)的目的提供一種密度小，安全可靠的防彈衣材料。本專利技術(shù)采用低合金化的Ti-Cr系近α型合金(Ti-120)作防彈衣材料。本專利技術(shù)Ti-120合金的化學(xué)成分Ti-0.5～1.8wt%Cr，若鉻低于0.5wt%時(shí)，合金抗拉強(qiáng)度較低，在彈坑背面鼓包處出現(xiàn)裂紋，鉻高于1.8wt%時(shí)，合金的塑性降低，彈坑背面鼓包處也出現(xiàn)裂紋。用本專利技術(shù)合金制作防彈板，厚度2.6mm能抗54式手槍，彈頭重5.6克，在3～15米距離和任意角度的攻擊，防彈板不穿不裂，抗彈性能好，彈坑凹陷僅在6mm以下。合金的密度小為4.53g/cm3，防彈板面密度小僅為11.8kg/m2，耐腐蝕，不需要任何表面處理;不存在受潮失效及老化問題。在同樣防護(hù)面積下，本專利技術(shù)防彈衣材料比純鈦減重13%，比高強(qiáng)鋼減重25%，并有良好的加工性能。本專利技術(shù)合金Ti-120(Ti～0.5～1.8%Cr)合金的制造工藝如下1、按Ti-0.5～1.8wt%的成分配料，壓制電極。2、熔煉采用真空自耗電弧爐熔煉。3、鍛造開坯在電爐或重油爐內(nèi)加熱，開坯溫度為950℃～1080℃。保溫時(shí)間根據(jù)鑄錠的尺寸而定。4、熱軋加熱在電爐或感應(yīng)爐中進(jìn)行，加熱溫度為850℃～950℃，熱軋變形量在50～70%之間。5、退火在電爐內(nèi)進(jìn)行，中間退火溫度為700℃～800℃，保溫時(shí)間為0.5～1.5小時(shí)。6、冷軋冷軋變形量為50%以上。7、成品退火成品退火在電爐內(nèi)進(jìn)行，退火溫度為650℃～750℃，保溫時(shí)間為0.5～1.5小時(shí)。實(shí)施例1、配料按合金成分Ti-0.8wt%Cr配料，每根電極重2kg，需鉻16克，海錦鈦1984克，每個(gè)鑄錠需12根電極，共24kg.2、壓制電極將合金元素鉻布料于φ50mm×300mm電極模內(nèi)的海錦鈦中間，加壓制成電極。3、焊接電極采用等離子焊接，將三根φ50mm×300mm的電極焊成一根長(zhǎng)電極，共焊成4根長(zhǎng)電極。4、熔煉鑄錠采用真空自耗電弧爐熔煉，一次錠尺寸為φ100mm，每根長(zhǎng)電極熔化一爐次，四個(gè)一次錠焊接在一起，構(gòu)成成品錠電極，然后二次熔化成φ150mm×L成品錠。一次錠熔化電流1800A～2000A，29～33V二次錠熔化電流3200A，30～33V熔化真空度高于4×10-2Pa5、鑄錠機(jī)加工扒去鑄錠表面的氣孔和縮孔，然后取樣進(jìn)行理化檢驗(yàn)。6、鍛造工藝，φ145mm×L→35mm×160mm×L1，加熱溫度為1050℃，加熱時(shí)間為90分鐘。7、板坯刨面刨掉深度為3mm以上。8、熱軋加熱溫度為900℃，加熱時(shí)間40分鐘，28mm×150×L2→12mm×60mm×L3→5mm×260mm×L4變形量在50%～70%。9、堿酸洗先堿洗、然后進(jìn)行酸洗，完全去除板表面氧化皮，酸液要沖洗干凈。10、熱處理在電爐內(nèi)進(jìn)行，工藝為780℃/1小時(shí)，空冷。11、堿酸洗同上。12、冷軋5mm×260×L5→2.6mm×260mm×L613、成品熱處理工藝為730℃/1小時(shí)，空冷。權(quán)利要求1.一種防彈衣材料，本專利技術(shù)的防彈衣材料是重量輕、耐腐蝕、無磁、無毒的材料，具有良好的加工性能，其特征是添加合金元素鉻的Ti-Cr系鈦合金，合金成分為Ti-0.5%～1.8wt%合金。2.一種防彈衣材料的制造工藝，具體加工工藝為開坯→熱軋→堿酸洗→中間退火→堿酸洗→冷軋→成品熱處理，其特征為開坯溫度為750℃～1080℃，總變形量達(dá)75%以上;熱軋溫度為850℃～950℃，變形量在50%～70%，中間退火溫度為700℃～800℃，冷軋要保證50%以上的變形量;成品退火溫度為650℃～750℃，保溫時(shí)間0.5～1.5小時(shí)。全文摘要本專利技術(shù)新型防彈衣材料(Ti-120)是以鈦為基，添加合金元素鉻的鈦合金。合金密度為4.53g/cm文檔編號(hào)C22C14/00GK1099809SQ93116678公開日1995年3月8日 申請(qǐng)日期1993年9月2日 優(yōu)先權(quán)日1993年9月2日專利技術(shù)者謝麗英, 胡文英, 鄧炬 申請(qǐng)人:西北有色金屬研究院本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種防彈衣材料，本專利技術(shù)的防彈衣材料是重量輕、耐腐蝕、無磁、無毒的材料，具有良好的加工性能，其特征是添加合金元素鉻的Ｔｉ－Ｃｒ系鈦合金，合金成分為Ｔｉ－０. ５％～１. ８ｗｔ％合金。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：謝麗英，胡文英，鄧炬，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：西北有色金屬研究院，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：61[中國(guó)|陜西]