BB党以及装甲达人请进——关于BB的表面渗碳装甲

这种设计的装甲在挨了一炮后就会大面积的变型吧,那样的话反而更加不妙了,还不服就用表面硬化钢

多谢。
可是我还是不明白。
那高碳钢+中碳钢+低碳钢呢？
或者再多几层？比如高碳钢+低碳钢+高碳钢+低碳钢？

多谢。
可是我还是不明白。
那高碳钢+中碳钢+低碳钢呢？
或者再多几层？比如高碳钢+低碳钢+高碳钢+低碳钢？

表面渗碳钢由表及里是有硬度梯度的，估计是这个原因吧……不懂……

是前者象复合甲不是后者吧。。{:3_77:}
而且你要明白，高碳钢是强度和硬度高，塑性和韧性低，低碳钢刚好反过来（强度、硬度、塑形和韧性都是都是金属材料的力学性能），对于装甲而言，不但要求有足够的硬度以抵御穿甲弹的攻击，同时要求足够的韧性防止中弹后装甲的破裂（含炭越高越硬但越脆，陶瓷是够硬了，但你拿个锤子用力敲它一下是啥后果？哪怕陶瓷的背后垫着块木板，木板背后再垫着块气垫）。
而渗碳是指表面吸收碳原子的过程，目的是使材料表面获得高硬度（58-64HRC，洛氏硬度，而洛氏硬度的测量范围也不过是20-70HRC），芯部获得较高的强度和韧性，渗碳件采用低碳钢，通过渗碳，表面含碳量一般要求控制在0.85%-1.1%(低碳钢的含碳量是小于0.25%的)，而且渗碳后一般也要经过淬火和低温回火处理（表面硬度更高，芯部韧性和强度更高），以进一步改善力学性能。
所以LZ觉得那种防御好些？而且当中还涉及到金属晶体结构的不同，这对金属材料的力学性能影响也是非常大的。。。

欢迎高手拍砖。。{:jian:}

附赠个文章。。
铁甲与钢甲之变迁考

http://www.beiyang.org/wenku/wenku102.htm

如果用高碳钢淬火的外层+低碳钢内层，用螺栓连接起来，相比于表面渗碳装甲有何不足？
我认为后者与复合装甲 ...克虏伯火炮 发表于 2010-4-10 02:25

是前者象复合甲不是后者吧。。{:3_77:}
而且你要明白，高碳钢是强度和硬度高，塑性和韧性低，低碳钢刚好反过来（强度、硬度、塑形和韧性都是都是金属材料的力学性能），对于装甲而言，不但要求有足够的硬度以抵御穿甲弹的攻击，同时要求足够的韧性防止中弹后装甲的破裂（含炭越高越硬但越脆，陶瓷是够硬了，但你拿个锤子用力敲它一下是啥后果？哪怕陶瓷的背后垫着块木板，木板背后再垫着块气垫）。
而渗碳是指表面吸收碳原子的过程，目的是使材料表面获得高硬度（58-64HRC，洛氏硬度，而洛氏硬度的测量范围也不过是20-70HRC），芯部获得较高的强度和韧性，渗碳件采用低碳钢，通过渗碳，表面含碳量一般要求控制在0.85%-1.1%(低碳钢的含碳量是小于0.25%的)，而且渗碳后一般也要经过淬火和低温回火处理（表面硬度更高，芯部韧性和强度更高），以进一步改善力学性能。
所以LZ觉得那种防御好些？而且当中还涉及到金属晶体结构的不同，这对金属材料的力学性能影响也是非常大的。。。

欢迎高手拍砖。。{:jian:}

附赠个文章。。
铁甲与钢甲之变迁考

http://www.beiyang.org/wenku/wenku102.htm

吹水无痕 发表于 2010-4-10 10:16


    之间的焊接连接是个大问题

表面硬化钢，是使用中碳或者低碳钢，通过外表面渗碳（让碳渗透到钢里面，但显然是由外及里有个过程），内表面则保护起来，不渗碳。
渗碳后经过淬火，外表面有很高的硬度，而基层则有良好的韧性，不至于在收到炮弹撞击后崩裂。

但是由于碳在钢中有一定的溶解度，所以并不是时间越长表面的碳含量越高，而是达到了一定程度就饱和了，此后只增加渗碳层的厚度，也就是在其后淬火后的高硬度层的厚度。

另一方面，表面渗碳工艺复杂，需要的时间很长。同样是外面高硬度内面良好塑性，用高碳钢+低碳钢的复合结构不好吗？工艺简单成本低，生产周期短啊。

个人觉得在这种场合用螺栓连接和表面渗碳还是有区别的，前者比较容易在打击下解体吧。

克虏伯火炮 发表于 2010-4-10 10:19

陶瓷硬，但你拿个锤子用力敲它一下是啥后果？哪怕陶瓷的背后垫着块木板，木板背后再垫着块气垫，但如果气垫的表层不但有原来的弹性，还有陶瓷的硬度＋木板的厚度，你觉得你一锤子还能这么轻松砸烂人家的表层么。。

表面硬化装甲，与主体结构之间也是螺栓连接的。如果后者会解体，前者也同样有可能整体脱落吧。

找您这么说，乔巴姆是落后于他出生的时代了？

而且，“如果气垫的表层不但有原来的弹性”这句不成立。
表面硬化装甲的表层也一样是脆的，没有什么塑性，也就是通常说俗了的“弹性”。

找您这么说，乔巴姆是落后于他出生的时代了？

而且，“如果气垫的表层不但有原来的弹性”这句不成立。
表面硬化装甲的表层也一样是脆的，没有什么塑性，也就是通常说俗了的“弹性”。

一个是中了一炮就表面大面积的崩碎，一个是中了N炮后整体的结构松动导致的问题，这可是两个完全不同的概念

关键问题是，同一部位命中2次的概率小到可以忽略，比中体彩福彩还难:D
在一个问题就是表面渗碳装甲的制造工艺很复杂，工期很长。

但问题没一个国家的海军愿意把重金打造的BB。。将其防御放在所谓的概率上吧
而且万一破碎的表层并不能完全抵御炮弹。。那么剩下的脆弱里层就很洗具了。。
至于所谓的表面硬化装甲表层一样脆，这是事实，但您显然忽略了一整块金属的综合力学性能，这和两种不同属性的金属强行捆绑在一起完全是两码事

克虏伯火炮 发表于 2010-4-10 10:04

貌似德国的勃兰登堡号主炮炮罩。。是3层40毫米的克虏伯装甲拼成的。。{:3_76:}

吹水无痕 发表于 2010-4-10 10:33


    就算是气垫和木板的强度达到一定要求，但形变还是无法避免的，对于陶瓷等脆性材料来说可能这种形变会是不可接受的

装甲是一块一块的，大的似乎也就3米见方。在一次战斗中受损，回去后应该有时间更换受损的部分。

我也认为表面渗碳装甲明显优于多层复合，否则英德两国就没有必要弄工艺这么复杂的装甲了。
可是在原理上，最显著的优势到底是什么？

主要还是总体的结构强度不同吧，以前不是有人说过么，在厚度一样的前提下一整块的装甲要比分开两块的装甲防御性能要强

吹水无痕 发表于 2010-4-10 11:25


恩，是的，记得一篇关于日本人说中国现在还造不出战列舰的文章中说
如果不是技术、成本原因，战列舰的装甲老早就是一整块了

事实上大型轧机出现之前，早期海军装甲钢板都是锻造，就算早期轧机也是热轧，钢坯要加热，存在一个失碳问题，由于大型件加工时间长，碳的损失更多，当然关键还是为了容易加工，材料的硬度要控制，用后期热处理来提升材料性能更容易实现和控制。
那时候的高碳钢板也不是直接轧出来的，也是低碳钢渗碳处理，何必多此一举呢。
另外也要考虑加工工时，这铆接工序需要大量熟练工人，成本也高了。

事实上大型轧机出现之前，早期海军装甲钢板都是锻造，就算早期轧机也是热轧，钢坯要加热，存在一个失碳问题，由于大型件加工时间长，碳的损失更多，当然关键还是为了容易加工，材料的硬度要控制，用后期热处理来提升材料性能更容易实现和控制。
那时候的高碳钢板也不是直接轧出来的，也是低碳钢渗碳处理，何必多此一举呢。
另外也要考虑加工工时，这铆接工序需要大量熟练工人，成本也高了。

高温确实存在失碳的问题，但不至于就做不出高碳钢板吧？
大马士革刀剑、倭刀也都是高温下锻打的啊。况且失碳类似于渗碳的逆过程，速度是比较慢的。内部的碳需要在外层碳损失，形成浓度梯度后逐渐向外层移动。
越薄的尺寸失碳现象越显著。刀剑那么薄的厚度都没有失碳变成低碳钢的问题。

BB装甲的渗碳处理，动辄需要10天半个月啊。

高温确实存在失碳的问题，但不至于就做不出高碳钢板吧？
大马士革刀剑、倭刀也都是高温下锻打的啊。况且失碳类似于渗碳的逆过程，速度是比较慢的。内部的碳需要在外层碳损失，形成浓度梯度后逐渐向外层移动。
越薄的尺寸失碳现象越显著。刀剑那么薄的厚度都没有失碳变成低碳钢的问题。

BB装甲的渗碳处理，动辄需要10天半个月啊。

失碳确实会影响装甲的力学性能，也许是造BB不在乎钱和工期，所以采用表面渗碳来提高抗弹能力？
另外我觉得吹水兄说的也很有道理，多层装甲不如整块装甲防御性好。

多谢各位。

BB的那么多钢，真是厉害啊！

渗碳工艺需要的时间长，毕竟在高温状态下碳渗进钢材里的速度有限。渗碳淬火后的硬化层的厚度，对于较厚的要求也不易，需要较长的时间。而且如果钢板之间的连接，如果是电焊接或气焊接等有高热的过程的话，淬过火的地方就又退火了软化了，这样淬火硬化的含碳量较高的外层在焊接附近的地方就失效了，除非不是焊接，是铆接。
对于高碳钢+低碳钢的组合方式，如果做到两种钢之间的结合面可以做得很紧贴，这样得到的效果应该更好，毕竟此时高碳钢钢板可以按照要求自由选择，厚或薄都可以事先选好。

所谓渗碳体，是指铁碳合金里碳的含量超过了铁的溶解能力（这和高碳钢是有区别的），多余的碳和铁相互作用形成的金属化合物，而由于渗碳体的超高硬度以及含碳量过高带来的过大脆性和几乎没有塑形，因此渗碳体是不能单独使用的，只能以片状、粒状、网状或带状等合金态分布在铁碳合金里。
但作为金属化合物的渗碳体，与固溶体（基本上实际使用的金属材料不是单相固溶体合金就是以固溶体为基体的多相合金，而所谓固溶体是指合金在固态下由于组元间相互溶解而形成的相，即某一组元的晶格中溶入可其他组元的原子）适当配合，可以有效提高合金的综合力学性能（固溶体和金属化合物还有机械混合物是合金的三相，合金的性能由组织决定，组织由相决定）。
实际中可以把铸铁近似地理解为渗碳体的一种，但哪怕是在蒸汽铁甲舰时代，对军舰的装甲要求也是要求有足够的韧性防止中弹后即破裂，因此普遍使用熟铁甲，而不是使用硬度更高的铸铁，但熟铁甲对付老式的弹头尚可，对付新式穿甲弹那是几乎不可能的。
LZ的“高碳＋低碳”的组合方式，有点像金属相结构的机械混合物，机械混合物的性能主要取决与各组成部分独立的机械性能，但却不能看成组成部分性能的综合，但缺点却是集各独立部分之大成，像日德兰海战中德国带有延时引信的穿甲弹完全可以击碎外层的高碳钢后再穿透低碳层爆炸，就算击碎高碳钢后存能不足以支持击穿低碳层，但预料携有大量高爆炸药的弹头也会对强度不足的低碳钢造成相当可观的破甲效果。

一个本身就和基体是一个整体的渗碳层，与靠几个大螺栓连接的两块钢板时间，哪个连接更紧密？

回复 19# earthmanme


    日本人现在还造不出秦朝的青铜鼎呢，咋说？

感兴趣的可以去几个专业论坛串门，我比较常去的是热处理论坛：
http://www.rclbbs.com/index.php

当然，最好先读一些专业书籍再去。

个人的一点看法:
1、用木制背板衬在渗碳的装甲钢及非渗碳的装甲钢之间，中弹时渗碳部分的形变将首先传递给木材，木材韧性虽然不错但是强度明显不如钢材，估计会首先发生严重的变形和破碎，由于失去后方承力的结构，造成形变程度超出渗碳钢材的极限，随后就将是外层渗碳层的破碎，这样就达不到用坚硬外层碰碎弹头的初衷。

2、如果用100%渗碳的薄装甲和未渗碳的普通装甲钢螺接，中弹时的应力会集中在螺栓上，将会切断螺栓并造成外层破碎或者脱落吧。

还请高人指点

力在传递过程中对于整块的单一物体的衰减是不是要高于多块拼接物体？

回复 27# 猎杀m1a2


    只是一个例子而已，试图说明整块装甲的优越性和缺陷，有什么问题吗？本菜属寒假党残余……请大大科普

先学习下

BB的钢板一般多大的一块？通过什么方式焊接？

蒸汽装甲舰 发表于 2010-4-12 17:18
那如果是，随便写几个厚度数据，仅是这个意思：
20毫米中碳钢+200毫米高碳钢+40毫米中碳钢+100毫米低碳钢的结构，能不能比硬化层只占30-50%的渗碳硬化装甲更NB？

乔巴姆复合装甲就是内外层都是高强度钢，中间高硬度陶瓷的结构。内外层的高强度钢的作用就是保持脆性的陶瓷在冲击中的整体性。

中碳钢，典型的就是弹簧钢，既有一定的硬度（HRC45-52），又有良好的冲击韧性。不至于在冲击中大面积开裂。

回复 29# 蒸汽装甲舰


    说得很对。

回复 34# 克虏伯火炮


    乔巴姆的防护力主要是靠膨胀能力才有如此卓越的防护力

回复 31# earthmanme


    木有问题。我举青铜鼎的例子就是要说明目前造不了BB的装甲不代表这玩意对我国目前有多难。毛子也不能造超无畏舰时代之后BB的装甲呢

受冲击后 即使是口径较小的舰炮造成的也会导致螺栓断裂 导致大面积装甲脱落  从经远的经验看 这种做法是得不偿失的  海军主力舰所面临的火力威胁无论是在数量还是在质量上都远超陆军装甲车辆

如果用高碳钢淬火的外层+低碳钢内层，用螺栓连接起来，相比于表面渗碳装甲有何不足？
我认为后者与复合装甲 ...
克虏伯火炮 发表于 2010-4-10 02:25

受冲击后 即使是口径较小的舰炮造成的也会导致螺栓断裂 导致大面积装甲脱落  从经远的经验看 这种做法是得不偿失的  海军主力舰所面临的火力威胁无论是在数量还是在质量上都远超陆军装甲车辆

回复 37# 猎杀m1a2

额，科普了……话说现在TG的大型军舰（如168之流）有装甲吗？能挡得住自己的主炮在10KM距离上的轰击吗？反舰导弹就不去想了……
二战BB有复合装甲的吗？还是一块块装甲板直接安装在支架上？{:yi:}

回复 37# 猎杀m1a2

额，科普了……话说现在TG的大型军舰（如168之流）有装甲吗？能挡得住自己的主炮在10KM距离上的轰击吗？反舰导弹就不去想了……
二战BB有复合装甲的吗？还是一块块装甲板直接安装在支架上？{:yi:}

回复 39# earthmanme


    现在谁家军舰玩装甲？