欧阳龙|钛有多硬？用穿甲弹射击钛板甲就知道了
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钛合金是以钛为基加入其他元素组成的合金 。 具有强度高而密度又小 ， 机械性能好 ， 韧性和抗蚀性能很好 。 但是 ， 钛合金的工艺性能差 ， 切削加工困难 ， 热加工过程中容易吸收氢氧氮碳杂质 。 抗磨性差 ， 生产工艺复杂 。 钛的工业化生产是因为航空工业发展的需要 。 钛在航天、航空和导弹、火箭等高端领域都有着大量应用 ， 用钛及其合金制成的构件有着十分出色的耐热、耐腐蚀性能 ， 而且低密度的钛在保证硬度的同时能够降低整体机械的重量 。
如此听来 ， 某些枪械设计师们一下子喜出望外——用钛做一支步枪 ， 不仅硬度、耐热等方面比之钢件毫不逊色 ， 而且能在轻量化上更胜一筹 。
【欧阳龙|钛有多硬？用穿甲弹射击钛板甲就知道了】论钛金属在军事领域的应用 ， 最佩服俄罗斯 ， 人家出手阔绰 ， 都有钛金属头盔 ， 还有美军小规模装备的M240L轻量化机枪 ， 采用了轻且坚韧的钛合金制作机匣 ， 重量比M240B（空枪重12.29千克）要轻2.49千克 ， 达到9.8千克 。
2011年10月11日 ， 美国陆军2010年度十大发明颁奖仪式在华盛顿举办的美国陆军协会年上进行 ， M240L式7.62毫米中型机枪也获此殊荣 。 M240L中型机枪是M240B型机枪的轻量型 。 该枪采用钛合金组件 ， 是美国陆军首个钛合金机枪 ， 重量比M240B型机枪轻约2.2千克 ， 增强了便携性 ， 但在操作性和可靠性上与之基本相同 。 目前已有3600多支M240L中型机枪交付美国陆军 ， 其中1700支机枪被部署到阿富汗 ， 用以支援“持久自由行动” 。
▲全钛AR10
在2012年 ， 美国NEMO Arms公司——一家专门生产M4系列卡宾枪的轻武器制造商 ， 推出了一款名为[Ti
ONE的全钛AR步枪 。
正如该公司所宣传的那样 ， 这款.308温彻斯特口径的AR步枪 ， 全身几乎都由钛打造而成 ， 只有枪机、击针和枪管采用了通常的钢件 ， 而包括上下机匣、缓冲管、枪机框、甚至护木在内的诸多组件 ， 都是由钛直接切削加工而成的 。
至于为什么不干脆连枪机组件都采取钛来制造 ， 是因为钛的弹性模量较小 ， 仅为钢的57% ， 尤其是制作成长条管状物体后 ， 在参与枪机连续的后座复进运动中容易发生变形 。 不过在一些栓动狙击步枪中仍有使用钛来制作枪机的例子 。
▲连续后座对金属弹性模量要求高
尽管金属钛的单价并不算十分昂贵 ， 但由于目前工业加工水平有限 ， 对钛进行的直接切削加工难度十分之大 ， 也正因此使得这款[Ti
ONE全钛步枪成为了名副其实的“土豪枪” ， 在美售价高达95904美元 ， 折合人民币则将达到62万人民币 ， 这个价格已经超过了枪支市场上普通AR步枪的十倍以上 。
▲钛枪管
由于钛的加工难度较大 ， 该枪生产期间也出现了大批量的残次品 ， 也许是考虑到用户的购买能力 ， 也为了减少项目成本 ， NEMO Arms 公司将这些次品枪也推向了市场 ， 以49789美元也就是将近五折的价格出售 。 虽然钛合金很好 ， 但是却无法作为枪械的枪管来使用 ， 作为火药发射使用的枪械 ， 需要满足以下几点；高耐磨性、高抗压强度、高耐腐蚀性、良好的尺寸稳定性、价格低廉、寿命长、维护简单、总体经济效益高 ， 目前具备这些条件的合金材料中 ， 高铬—钒—钼合金钢基本可以达到 ， 而钛合金 ， 很显然不能满足枪管的要求（热加工过程中容易吸收氢氧氮碳杂质 ， 抗磨性差） 。
但即便如此 ， 仍然很少有人愿意为NEMO Arms公司的“全钛步枪”买单 ， 因为这毫无疑问就是一个自吹自擂的噱头 。
然NEMO Arms公司向我们展示了什么叫做失败的营销 ， 但不可否认的是钛在枪械制造中仍然有着不小的地位 ， 凭借着它出色的工艺性能 ， 许多著名的狙击步枪中都使用了钛来制造关键组件 。
例如雷明顿公司为参加2009年美军一项“精密狙击步枪”竞标而推出的MSR狙击步枪 ， 除了采用全铝合金的底座外 ， 雷明顿MSR的整块机匣都是由钛合金制成的 。 而在四年之后 ， 雷明顿公司宣布MSR成功夺标 ， 拿下了一份价值近八千万元的十年期合同 。
▲雷明顿MSR狙击步枪
但这已经不是雷明顿公司第一次在狙击步枪制造中应用金属钛 ， 就连著名的雷明顿700都曾推出过使用钛枪机的版本——雷明顿 700 Titanium 。
▲雷明顿700钛枪机版本
除此之外 ， HK公司推出的面向军、警两用市场的高精度狙击步枪PSG-1同样钟情于钛 ， 对于一支对命中精度有着执着追求的狙击步枪 ，PSG-1在设计上甚至不惜加厚枪管来减轻枪管振动 ， 取消枪口装置而改用内置消音器 。
▲HK公司PSG-1狙击步枪
如果这样一支高精度狙击步枪 ， 都在延迟反冲结构中使用钛制滚柱来提高连续射击精度 ， 那么就足以证明钛在枪械制造中有着不可小觑的地位 。
02式14.5毫米高射机枪没能配备给99A主战坦克的另一个原因 ， 是这种机枪太轻了 ， 轻到不太适合作为车载机枪 。 凡事都有两面性 ， “轻有轻的麻烦 ， 重有重的好处” ， 车载机枪对重量不敏感 ， 更加强调射击的稳定性 。 例如中国将比较轻的85式12.7毫米机枪配备于步兵 ， 而将相对较重的W85式12.7毫米机枪作为坦克机枪 。
02式高射机枪之所以能够大幅度的降低整枪重量 ， 主要得益于大量采用了铝合金和钛合金材料 ， 这是世界上第一种钛合金机枪 ， 而且也是迄今为止全世界唯一的钛合金大口径机枪 。 很多国内媒体和军迷都对欧美的一些钛合金武器津津乐道 ， 譬如美制M777式155毫米超轻型榴弹炮 ， 其实中国武器玩钛合金的历史并不比欧美晚多少 ， 早在上世纪八十年代 ， 中国就使用钛合金 ， 研制过60/82/100毫米迫击炮 ， 配备于空降兵部队 ， 其中使用TA7钛合金材料的80式100毫米迫击炮 ， 全炮重量仅为52公斤 ， 可以分解以后 ， 由三名士兵背起来就走 ， 极大增强了空降步兵团的火力 。 02式机枪也是如此 ， 作为世界唯一的一款钛合金大口径高射机枪 ， 整枪重量只有73公斤 ， 可分解为6个部件 ， 最大单件结构重量都不超过16公斤 ， 适合单兵人力携行 。 机枪班的编制9人 ， 6名机枪手携带机枪 ， 3名弹药手携带弹箱 。
还是那句话 ， “轻有轻的麻烦 ， 重有重的好处” ， 由于02式机枪太轻 ， 无法依靠枪身和枪架的重量获得射击稳定性 ， 设计师采用了弹性枪架的动力特性匹配技术 ， 就是让每一发子弹出膛时 ， 基本上都在枪口振动频率的相同状态下飞离枪口 ， 从而获得相对理想的连发精度 。 该枪使用高平合一瞄准镜的最大有效射程达到了2000米 。
80式100毫米迫击炮
很多专家都以为中国早就有钛合金使用于武器的经历 ， 在这方面并不比欧美国度晚多少 。 早在1980年代 ， 中国就运用钛合金制造出60／82／100毫米迫击炮 ， 装备空降兵部队 。 其中运用TA7钛合金资料的80式100毫米迫击炮 ， 全炮分量仅爲52千克 ， 分解后可由3名兵士背负行军 ， 极大加强了空降步兵团的火力 ， 甚至有一种“爆棚”的趋向 ， 是一种极大的丰厚 。 80式100毫米迫击炮才52千克 ， 比普通的89式100毫米迫击炮轻20千克 ， 比普通的82毫米迫击炮重20千克左右 。
实际上金属钛价格并不贵 ， 但是全钛枪身却是造价高的浮夸 。 究其原因也只不过是加工难度太大 ， 生产成本过高 。 试想未来对钛的切削工艺提高以后 ， 钛的生产成本降低后 ， 钛材料的武器得以高质量地批量生产 。 在未来的军工业中 ， 钛在武器轻量化中一定会有不可替代的地位 。
钛不比好的高硬度钢材硬 ， 但是要轻的多 ， 而且特性不活波 ， 也就是不太受腐蚀和酸化之类就像秘银差不多 ， 但真正的高硬兵刃还是要精金的 ， 比较轻 ， 不生锈是大优势 ， 硬度嘛也能处理到HRC40左右 ， 不如马氏体不锈钢 ， 而且容易钝 。 做匕首小刀没问题 ， 做弓弩零件想必也是可以的 ， 这玩意冷加工难度不小 ， 尤其是切削 ， 否则真心是做盔甲的好材料 ， 又轻强度又大还不锈 ， 妥妥的传世神甲 。
湖南五江轻化集团公司是全球产、销量最大的保温瓶生产企业年产量超过1.6亿只销售占全国33%左右的市场份额;作为一家集科、工、贸、产、供、销于一体的大型民营高科技企业集团瞄准钛产业广阔前景历时6年打通年产2万吨钛及钛合金全钛产业链各个板块形成了独具特色的五江钛品之路 。
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