美国海军表面硬化装甲

xiaoyu2142as

美国海军表面硬化装甲 美国海军装甲都是有卡内基（后来成为卡内基-伊利诺伊，再后来成为美国钢铁公司）、伯利恒、米德维尔这三家装甲钢制造商提供的。在一段时期内（1923年之前，）三家制造商生产的装甲经常被混合安装在同一艘战列舰上的不同部位。各家制造商提供给美国海军军械局的Class A表面硬化装甲由于各家公司生产能力和工艺上的差别从而造成生产出来的装甲性能差异比较大，这样就使一艘战列舰上的装甲防护出现不同的等级，如阿肯色号战列舰建造完成时正是这种现象最严重的时期（阿肯色同时使用了CKC、BNC、MNC三种装甲），比较幸运的是一战并没有让这些穿着拼盘装甲的战列舰承受考验。一战后的条约让装甲钢随着战列舰一起进入了休眠期。到30年代中期随着条约的松懈各国开始制造新的战列舰，从而使装甲钢也重新开始研制、并生产制造。工艺上的改进让各家制造商生产的装甲钢性能的差异变得很小，在同一艘战列舰装甲上使用不同制造商生产的装甲已不再成为一个弊端。当42年南达科他号战列舰建成服役时，一艘战列舰只用一个制造商生产的装甲终于成为现实，拼盘装甲终于成为历史。 一战时期美国海军标准Class A装甲Carnegie Krupp Cemented (CKC) 用途：4英寸以上的垂直装甲 时间：1900-1923 由美国三大装甲制造商卡耐基、伯利恒、米德维尔制造。 卡耐基生产的Carnegie Krupp Cemented (CKC)是一种在最初的克虏伯（KC）装甲上作稍微的改进的装甲。其基本性质和CK无区别。这一时期其他两家制造商也在制造和CKC同类型的装甲。但是伯利恒、米德维尔分别开发了自己的BNC和MNC（见下文）后停止了CKC的制造，直到1910、1912年在发现新开发的BNC和MNC性能上不满意后再次恢复了CKC的生产。而卡耐基则一直在对CKC做不停的改进，即便是在伯利恒开发了新的BTC（见下文）装甲同时也授权米德维尔生产时，卡耐基还是在对CKC做改进，使CKC各个生产批号在性能上有所加强，直到1921年测试后发现存在一些问题。最终在23年停产。一战后，美国海军制定了"Build the Limit" battleship/battle-cruiser计划，而后在1920.21年时对很多老的装甲板和新的装甲板一起重新作了测试，这次测试中使用了新的改良过的“Midvale 1916”软帽穿甲弹。特别是新的870磅的12英寸Mark 15 Mod 6穿甲弹，测试结果表明CKC装甲要比克虏伯的KC装甲略好，从穿甲弹击中KC装甲的结果来看KC装甲太脆了，这也是克虏伯自从1894年第一次制造KC装甲以来从没有改进过他的结果（当然有历史原因）。而对比MNC在测试中良好的表现和BNC糟糕的表现，CKC则中规中矩，但这也注定了它的停产。 一战前伯利恒非渗碳装甲Bethlehem Non-Cemented （BNC）Class "A" armor 用途：4英寸以上的垂直装甲 时间：1906-1910 Non-Cemented是指大约1英寸厚的表面不使用哈维法或渗碳法硬化、最大硬度较低的装甲。伯利恒公司为了获得更多的市场，特地开发了与KC装甲性质上完全不同的表面硬化铬镍钢装甲（米德维尔的MNC也是如此）。伯利恒的这种装甲（BNC）拥有高比例的碳（0.45%）、高比例的铬（3.5%）据说还用过更大比例的铬、和较低比例的镍（2.25%）。并且有一个很厚的表面硬化层（硬化层和过度层的比例不清楚）这使他变得非常的脆、易碎，他的质量也只是刚刚达到使用标准。1906-1910在战列舰南卡罗莱纳，特拉华，北达科他，佛罗里达，犹他，阿肯色和怀俄明上使用了这种装甲（和CKC、MNC混合使用）。许多装甲板在安装上去后产生了裂缝，在验收测试期间装甲表面竟然产生了碎裂。这使得他很快的在1910被停止生产。伯利恒公司只能转而重新生产CKC同类型的装甲。而多余的装甲被保存下来，一直到1920、21年用了最新的12英寸“Midvale 1916”穿甲弹对12-13.5英寸的装甲板进行了测试，测试结果表明这种装甲勉强达到测试的最低强度标准，而且有无法改善的特性，相比其他两种MNC和CKC来说实在太差了。其装甲性能明显低于CKC1921年生产的装甲板的平均质量，跟不用说MNC了。 一战前米德维尔非渗碳装甲MIDVALE NON-CEMENTED (MNC) CLASS "A" ARMOR 用途：4英寸以上的垂直装甲 时间：1907-1912（一部分追加制造用于1922年因条约取消的战列舰和战列巡洋舰的装甲，用于弹道测试的结果和老的MNC装甲一样） 该装甲用于北达科他，佛罗里达，犹他，怀俄明，阿肯色，纽约，得克萨斯和俄克拉何马的部分装甲（拼盘装甲）。特别是12-13.5英寸的装甲带。这种装甲有一些独特的特性，它的碳含量高达0.55%，用于缓解硬化过程。，但是镍、铬含量和KC装甲的标准一样。MNC和BNC同样也拥有非常厚的硬化层，占到装甲表面25%厚度的是一个硬度极其恒定的硬化层。然后的过度层的硬度呈逐渐下降的坡度一直降到布氏硬度200，在过渡层之后的内层到装甲背面只占到整块装甲18%左右的厚度。也就是说它的硬化层和过度层的厚度达到整块装甲厚度的80%左右，之后才降到和内层相同的水平。而CK和CKC的硬化厚度到33-35%就开始下降了。高含量的碳和非常厚的表面硬化层让造出来的装甲变脆。但不是极其的脆，相对与伯利恒的BNC要好多了。这种装甲在1912年也被停止生产，米德维尔也转而生产CKC同类型的装甲。在1920.21年的测试中“Midvale 1916”12英寸穿甲弹在对任意种类和厚度表面硬化层的装甲，以0度着弹角度击中装甲时弹丸都能保持90%的完整性（包括英国的KC和德国的KC a/A），但是在测试MNC时弹丸却完全破碎。就好像穿甲弹的被帽完全不存在一样。于是米德维尔把旧的装甲用MNC的制造法增加滲碳硬化表面，然后拿去测试得到了一样的结果。这完全得益于它超厚的硬化表面，并且在回火过程中找到了特定的热处理温度，让装甲变得坚韧，就算装甲很脆但硬化层够深，这样造出来的装甲在抵抗新的12英寸软帽穿甲弹时要比ckc装甲好30%（相当于厚30%），但是随着新的战列舰计划的取消，追加制造的MNC装甲被保存起来。然而当使用14英寸和16英寸的“Midvale 1916”穿甲弹测试时，虽然穿甲弹的弹丸仍然会碎裂，但随着穿甲弹弹径增大装甲改进后增强的防御增量急剧下降，由于过厚的脆的表面造成装甲面大块的碎裂崩落。而不再是一个在中弹后装甲逐渐的弯曲、拉伸、撕裂直到装甲背部的过程。这种结果不是装甲的形变而是由于内部韧性不足造成一层层的撕裂。而原本的这个过程正是装甲内衬的作用。14英寸穿甲弹击中后产生一个巨大的“scaling“效应。而用16英寸穿甲弹测试发现MNC在面对16英寸穿甲弹时并不比哈维（HARVEYIZED NICKEL-STEEL）装甲好多少。只是在对抗8英寸一战时期的穿甲弹时却相当的优秀。于是美国人得出结论MNC装甲能对抗一战中所有12英寸以下的火炮攻击。二战时美国人用性能非常好的14英寸mk16 mod 8硬帽穿甲弹再次对保存的MNC进行测试。结果表明MNC装甲无法防御这种炮弹，这和1921年用大口径炮弹测试表现不佳的结果一致。然而不幸的是受到MNC装甲大厚度表面硬化层效果的鼓励，美国制造商们尝试用厚的表面硬化层（但是缩小了过渡层保留了较厚的背板）装甲来对抗一战后改进的穿甲弹。但最终证明这种方式并不是非常正确的，可以说MNC装甲对美国表面硬化装甲发展的影响非常的大。 一战后伯利恒BETHLEHEM THIN CHILL（BTC）class A装甲 用途：4英寸以上的垂直装甲，用于西佛吉尼亚级战列舰和一战后取消的战列巡洋舰、战列舰。 时间：1922-1923年 1921年测试后由于存在一些问题，原本大量制造的标准型CKC Class A装甲停止生产。与此同时人们也越来越清楚的看到了新的" Midvale 1916"炮弹在对抗现存的表面硬化装甲即使是在着弹角度到达15度时（这一时期其他国家的测试着弹角度的标准都是10度）弹丸也不易受损。正如那时美国和其他国家正在制造的那样，由于表面硬化层面对Midvale穿甲弹时效果不佳，但是由于着弹角度的存在即使是哈维（HARVEYIZED NICKEL-STEEL）装甲也可以让弹丸碎裂，而在当时人们还不清楚只是软质被帽穿甲弹的着弹角度被限制在了15到20度，若将穿甲弹换为弹头表面换成远超300HB以上的硬质被帽，并且严格控制硬化工序，被帽弹面对重型硬化装甲的着弹角度将会大大提高。在这一时期卡耐基13寸STS CLASS B在测试中其表現出了良好的性能。STS CLASS B装甲低在着弹角度（在20度以下抗住了穿甲弹的打击）和高着弹角度（超过55度，当被击穿时能抑制碎片四处飞溅）在类似厚度等于或者好与class a装甲。根据反应的这些事实情况伯利恒钢铁公司决定开发新的更好的class A装甲，而不是简单的继续对进行略微改良的标准CKC同型装甲的进行生产。伯利恒的设计者们制造了一种普通的渗碳表层的硬化装甲，渗碳表面后面的硬化表层的深度已经减小到只有过渡层的2倍厚，大约占整个装甲板厚度的15%。（当时制造的装甲板厚度大部分都在9-16英寸约22.86-40.64cm范围）。表面硬化层不会被完全去掉，因为一般情况下炮弹的着弹角度受到远距离射击的影响很大（美国海军已经开始指定用飞机对远距离射击进行落点校正），在关键的20-55度着弹角被击中时要比非表面硬化的装甲板的抗弹性能好。并且在任何情况下对抗小型无被帽的炮弹效果也比非表面硬化的装甲板更好。拥有非常厚的表面硬化层的mnc装甲在1920.21年测试得到了好的结果。同时米德维尔公司生产了新的一批只有表层渗碳的kc装甲。此时的美国海军有了米德维尔制造的有史以来最厚表面硬化层的装甲MNC和最薄表面硬化层的kc型装甲，以及卡耐基生产的厚度适中的kc型CKC装甲。这些装甲同时用于这一时期内制造的美国海军战舰。然而当MNC装甲在对抗更大口径穿甲弹时被发现有巨大的“scaling”效应时，米德维尔最终放弃了这种装甲转而通过许可证生产BTC装甲。一战后大批战列舰和战列巡洋舰被取消建造，导致大批剩余的装甲都被存放在佛吉尼亚Dahlgren试验场和其他的地方。其中一些装甲用于一战后到二战之间穿甲弹性能改进的测试，测试结果发现不管是伯利恒还是米德维尔生产的BTC装甲都不能有效的对抗新的硬帽穿甲弹。另外随着时间的推移20-40年交战距离逐步增加使得远距离炮战时炮弹着弹角度增加到了40度。正如二战结束后对英日德各种穿甲弹所做的测试那样美国海军新型穿甲弹在对着弹角的处理能力上要好于其他国家的穿甲弹。二战期间有很多装甲被提供用于测试，其中BTC用于大口径穿甲弹在40度着弹角的测试。后来对BTC这次测试得到的实验数据和30年代的研制的大厚度表面硬化层的Class A装甲在30度或者35度着弹角测试得出的实验数据作比较，结果表明两者差别不大（着弹角度不同）。BTC装甲和MNC装甲的测试经验表明要对穿甲弹弹丸造成大的破坏的话，那么表面硬化层需要很大的厚度，但是这个大厚度的表面硬化层又要尽可能的保持在大厚度的最小厚度范围内，以防止“scaling”效应过度。如果薄的表面硬化装甲（大约7英寸以下），有一个厚的表面硬化层，因为scaling 因素的反作用，反而加强了薄的装甲抵抗性。此外美国的mnc和日本的vh表面硬化装甲测试表明。渗碳表层在面对二战时高质量硬帽穿甲弹是毫无用处，应该被淘汰。 二战时期美国海军标准CLASS A装甲 用途： 5到16英寸以上但不包括炮塔正面的垂直装甲。 时间：1933-1955 当美国海军再次开发新的装甲用于新建的战列舰和改装老的战列舰时，众所周知BTC缺乏足够的能力对抗正在不断开发和改进的美国海军硬帽穿甲弹。于是就开始增加表面硬化层的深度来对抗新的炮弹。Class A装甲由于冶金技术的提高经过了技术改进增加了韧性，新研制的装甲完全能够对抗如今已经过时的"Midvale 1916"穿甲弹，就算是在0角度被命中时也一样。这种情况原来只有一战前的MNC在测试中做到过。德国人的新KC n/a装甲也因为上面提到的原因小程度的增加了表面硬化层的深度。不幸的是美国人的穿甲弹不断改进性能越来越好，所以装甲的表面硬化层也只能越加越厚。于是美国人新开发装甲的表面硬化层和过渡层加起来的厚度相当于整个装甲的55%，其中35-40%的表面硬化层，15-20%的过渡层。这个级别厚度的表面硬化层是除了MNC以外用过的最厚重的表面硬化层。二战结束后的一些测试表明更好的美国海军穿甲弹的弹丸最终变得无法被破坏。其中有一个测试，美国海军14英寸Mark 16 Mod 8硬帽穿甲弹（1943年推出的。Crucible钢铁公司多年来一直是美国海军最大最好的炮弹制造商，也可能是二战期间所使用的各种海军穿甲弹里最好的）在49度着弹角有效（引信没有被破坏，命中点适中）的穿透了一块13.5英寸全新的class A装甲。炮弹的穿透速度略高于海军弹道极限穿透速度，也就是炮弹的动能正好足够穿透装甲。炮弹刚好穿透装甲，并且承受了通常完整穿透炮弹所承受的最大损伤（这种情况在其他国家设计的穿甲弹上发生的话几乎是不可想象的）。虽然大厚度的表面硬化层增加了scaling效应，但是远没有MNC那样严重。虽然美国人制造的大厚度的CLASS A装甲性能要比德国的KC n/a和英国的CA装甲要差点。但是美国的class A装甲在7英寸或者小厚度装甲要比使用的任何国家的表面硬化装甲都好。也正是因为如此美国海军用Class B装甲在二战期间最厚重级别的装甲（炮塔正面）上取代了Class A装甲。这也表明了美国海军大厚度表面硬化装甲class a在面对高质量的硬帽穿甲弹时的劣势和不足。另外，虽然米德维尔公司的装甲要比另外两家制造商生产的class a装甲的裂纹更多（卡内基伊利诺伊钢铁公司（后来的美国钢铁公司）公司和伯利恒钢铁公司）。但这个装甲钢的总体的质量控制得还是比较好的并且和国外最好的装甲质量一样优秀。

呆头雁

秋田君，你地这是转帖的干活，得注明

xiaoyu2142as

:$

南昌网友

   装甲的单价多少，花得是美元，干得是技术活。

2237184455

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xiaoyu2142as

2237184455 发表于 2015-5-14 07:43
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