[发明专利]一种钛合金防护板及其制备方法

说明书

本发明涉及钛合金板材防护领域，尤其涉及一种钛合金防护板及其制备方法。所述制备方法，包括：在钛合金板材的迎弹面按60°～120°加工若干个整齐排列的三角形坡口，所述三角形坡口的深度为1.5～2.0mm；将所述三角形坡口的尖端机加铣掉，所述尖端机加铣掉的三角形坡口的深度为1.0～1.5mm。通过本发明的方法制得的钛合金防护板抗弹性能优异；7mm厚度的钛合金防护板在100m射距、0度射角下可有效防护53式7.62mm普通弹，与具备同等防弹效果的4.5mm防护钢对比，可减重20％～30％。

技术领域

本发明涉及钛合金板材防护领域，尤其涉及一种钛合金防护板及其制备方法。

背景技术

钛及钛合金材料具有密度小、强度高、耐腐蚀等优异性能，是一种具备发展潜力的防护材料。然而，现有技术针对钛合金防护板的研究进展缓慢；具体地，在100m射距、0度射角的情况下，需要8mm厚度的钛合金防护板才能防住53式7.62mm普通弹，而同等防护效果的防护钢仅需要4.5mm。由此可见，开发一种更轻薄且具备上述同等防护效果的钛合金防护板，是本领域技术人员亟需解决的技术难题。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的是提供一种钛合金防护板的制备方法，该制备方法通过在钛合金防护板迎弹面形成若干个整齐排列的三角形坡口，可以改变子弹的侵彻靶板的角度，分散子弹的冲击力；本发明的另一目的是提供一种钛合金防护板。

具体地，本发明提供以下技术方案：

本发明提供一种钛合金防护板的制备方法，包括：在钛合金板材的迎弹面按60°～120°加工若干个整齐排列的三角形坡口，所述三角形坡口的深度为1.5～2.0mm；将所述三角形坡口的尖端机加铣掉，所述尖端机加铣掉的三角形坡口的深度为1.0～1.5mm。

现有技术中，在100m射距、0度射角的情况下，需要8mm厚度的钛合金防护板才能防住53式7.62mm普通弹；本发明为了进一步减轻钛合金防护板的重量，考虑使用7mm厚度的钛合金防护板。然而，7mm厚度的钛合金防护板虽然实现了减重的目的，但其在实际应用过程中，难以在100m射距、0度射角的情况下防住53式7.62mm普通弹。

本发明意外发现，通过在钛合金防护板的迎弹面上加工若干个三角形坡口，可以改变子弹的入射角度，进而分散子弹的冲击能量，提高钛合金防护板的防护能力；同时，钛合金防护板较防护钢减重20％～30％。

进一步地，本发明还发现，三角形坡口的内角大小和坡口深度对于子弹入射角的影响较大；基于此，本发明在大量的试验研究和测试实验的基础上、发现，当三角形坡口的内角在60°～120°、且机加铣掉尖端后的三角形坡口的深度为1.0～1.5mm时，防弹效果最佳。

为了提升钛合金防护板的防弹效果，本发明对其制备方法进行了优化，具体如下：

作为优选，所述制备方法还包括预处理的步骤：

(1)将钛合金板材先在890～930℃下进行固溶处理，再在540～560℃下进行时效处理；

(2)将经步骤(1)处理后的钛合金板材进行抛光处理。

针对钛合金板材，分别在特定温度下依次进行固溶处理和时效处理，可改善钛合金板材的基体组织，优化板材的硬度和塑性匹配，提升板材的整体强度，增强钛合金板材的防护效果；同时，为后续的加工三角形坡口工艺奠定了基础(防止其在加工过程中出现断裂等情况)。

作为优选，所述钛合金板材为TC4钛合金板材。

进一步地，所述钛合金板材的厚度为7mm，长度为290～310mm，宽度为290～310mm。

针对本发明的工艺体系，以TC4钛合金板材为原料、且其厚度为7mm，长度为290～310mm，宽度为290～310mm，所得钛合金防护板的防弹效果更佳。