低成本XRF001鈦合金抗彈性能研究

王幸運，雷文光，岳 旭，高文柱，季紅軍，楊 錚，趙小龍

(新疆湘潤新材料科技有限公司，新疆 哈密 839000)

鈦及鈦合金具有強度高、耐高溫、耐腐蝕等優良特性，且密度僅為鋼材密度的60%，是一種較好的減重材料[1，2]。除航空航天領域外，兵器、艦船等領域也充分發揮鈦合金輕質高強的特性設計制造相關部件[3-5]。例如，美國M1“艾布拉姆斯”主戰坦克、M2“布雷德利”步兵戰車以及“斯特賴克”輪式裝甲車等裝甲車輛上都大量使用了Ti6Al4V合金，實現了較好的減重效果[6]；美國M1A2主戰坦克通過使用低成本ATI425鈦合金替代鋼制結構件、鋼制炮塔等，亦獲得了非常好的減重效果[6]；俄羅斯在T-90A、T-95主戰坦克炮塔中采用模塊化鈦合金裝甲框架等，使其裝甲防護能力得到大幅度提高[7,8]。

然而，目前我國在裝甲防護領域尚沒有成熟應用的鈦合金材料。為此，新疆湘潤新材料科技有限公司自主研制了一種新型裝甲用低成本鈦合金XRF001。本研究對該合金進行了不同制度的熱處理，并與ATI425、ATI425-MOD(ATI425改進型)鈦合金的組織和性能進行了對比，重點研究了XRF001鈦合金的抗彈性能，并對其抗彈機理進行了初步探索。

1 實 驗

實驗材料為新疆湘潤新材料科技有限公司自主研制的XRF001鈦合金。與常規TC4鈦合金相比，XRF001鈦合金中去掉了昂貴的V元素，加入了Mo、Fe、O等低成本元素，合金元素總質量分數<10%，是一種典型的α+β鈦合金，相變溫度Tβ為995 ℃。XRF001鈦合金鑄錠經開坯鍛造、兩相區軋制后，得到厚度為7.5 mm的板材。經不同制度熱處理和表面處理后，切割成7.5 mm×500 mm×600 mm的標準靶板。表1為XRF001鈦合金板材的熱處理制度。

表1 XRF001鈦合金板材的熱處理制度

由于ATI425鈦合金和ATI425-MOD鈦合金的相變點與XRF001鈦合金較為接近，故采用相同的熔煉、鍛造及軋制工藝分別制備ATI425和ATI425-MOD鈦合金板材。表2為ATI425和ATI425-MOD鈦合金板材的化學成分。……