专利名称：新型防弹衣材料的制作方法
技术领域：
本发明是关于防弹材料，其特征是采用密度小、抗弹性能优良的钛合金，本发明应用领域为部队的装备和防护。
以前作防弹衣材料使用的有高强钢板、纯钛板、凯夫拉抗弹材料。高强钢板制作防弹衣抗弹性好、价格便宜，但由于它的密度大，装备人员的负担重，影响其机动灵活性和战斗力的发挥，强度高难以加工成型，易腐蚀，需要进行表面处理等。凯夫拉抗弹材料柔韧性好，穿着舒适、密度小、耐腐蚀、但价格昂贵难以大量装备部队，而且一旦受潮会使防护性能大大降低、以致失效;对紫外线照射极为敏感，易老化，需要专门的保护性措施。凯夫拉服着弹后弹坑的凹陷深达40mm，也会使人二次致伤，而纯钛板虽然比高强钢板轻，可是面密度仍较大(13.5kg/m2)，抗拉性能不太理想。
为了克服上述缺点，本发明的目的提供一种密度小，安全可靠的防弹衣材料。
本发明采用低合金化的Ti-Cr系近α型合金(Ti-120)作防弹衣材料。
本发明Ti-120合金的化学成分Ti-0.5～1.8wt%Cr，若铬低于0.5wt%时，合金抗拉强度较低，在弹坑背面鼓包处出现裂纹，铬高于1.8wt%时，合金的塑性降低，弹坑背面鼓包处也出现裂纹。
用本发明合金制作防弹板，厚度2.6mm能抗54式手枪，弹头重5.6克，在3～15米距离和任意角度的攻击，防弹板不穿不裂，抗弹性能好，弹坑凹陷仅在6mm以下。合金的密度小为4.53g/cm3，防弹板面密度小仅为11.8kg/m2，耐腐蚀，不需要任何表面处理;不存在受潮失效及老化问题。在同样防护面积下，本发明防弹衣材料比纯钛减重13%，比高强钢减重25%，并有良好的加工性能。
本发明合金Ti-120(Ti～0.5～1.8%Cr)合金的制造工艺如下1、按Ti-0.5～1.8wt%的成分配料，压制电极。
2、熔炼采用真空自耗电弧炉熔炼。
3、锻造开坯在电炉或重油炉内加热，开坯温度为950℃～1080℃。保温时间根据铸锭的尺寸而定。
4、热轧加热在电炉或感应炉中进行，加热温度为850℃～950℃，热轧变形量在50～70%之间。
5、退火在电炉内进行，中间退火温度为700℃～800℃，保温时间为0.5～1.5小时。
6、冷轧冷轧变形量为50%以上。
7、成品退火成品退火在电炉内进行，退火温度为650℃～750℃，保温时间为0.5～1.5小时。
实施例1、配料按合金成分Ti-0.8wt%Cr配料，每根电极重2kg，需铬16克，海锦钛1984克，每个铸锭需12根电极，共24kg.
2、压制电极将合金元素铬布料于φ50mm×300mm电极模内的海锦钛中间，加压制成电极。
3、焊接电极采用等离子焊接，将三根φ50mm×300mm的电极焊成一根长电极，共焊成4根长电极。
4、熔炼铸锭采用真空自耗电弧炉熔炼，一次锭尺寸为φ100mm，每根长电极熔化一炉次，四个一次锭焊接在一起，构成成品锭电极，然后二次熔化成φ150mm×L成品锭。
一次锭熔化电流1800A～2000A，29～33V二次锭熔化电流3200A，30～33V熔化真空度高于4×10-2Pa5、铸锭机加工扒去铸锭表面的气孔和缩孔，然后取样进行理化检验。
6、锻造工艺，φ145mm×L→35mm×160mm×L1，加热温度为1050℃，加热时间为90分钟。
7、板坯刨面刨掉深度为3mm以上。
8、热轧加热温度为900℃，加热时间40分钟，28mm×150×L2→12mm×60mm×L3→5mm×260mm×L4变形量在50%～70%。
9、碱酸洗先碱洗、然后进行酸洗，完全去除板表面氧化皮，酸液要冲洗干净。
10、热处理在电炉内进行，工艺为780℃/1小时，空冷。
11、碱酸洗同上。
12、冷轧5mm×260×L5→2.6mm×260mm×L613、成品热处理工艺为730℃/1小时，空冷。
权利要求
1.一种防弹衣材料，本发明的防弹衣材料是重量轻、耐腐蚀、无磁、无毒的材料，具有良好的加工性能，其特征是添加合金元素铬的Ti-Cr系钛合金，合金成分为Ti-0.5%～1.8wt%合金。
2.一种防弹衣材料的制造工艺，具体加工工艺为开坯→热轧→碱酸洗→中间退火→碱酸洗→冷轧→成品热处理，其特征为开坯温度为750℃～1080℃，总变形量达75%以上;热轧温度为850℃～950℃，变形量在50%～70%，中间退火温度为700℃～800℃，冷轧要保证50%以上的变形量;成品退火温度为650℃～750℃，保温时间0.5～1.5小时。
全文摘要
本发明新型防弹衣材料(Ti-120)是以钛为基，添加合金元素铬的钛合金。合金密度为4.53g/cm
文档编号C22C14/00GK1099809SQ93116678
公开日1995年3月8日 申请日期1993年9月2日 优先权日1993年9月2日
发明者谢丽英, 胡文英, 邓炬 申请人:西北有色金属研究院