墨西哥唢呐

表面硬化装甲就是渗碳装甲，现在已经不用了，被性能更加优秀的复合装甲所取代了。这里首先说一下装甲钢的“抗弹特性”，评价一块装甲钢的“抗弹特性”必须全面的结合弹丸高速冲击载荷下装甲钢的硬度和韧度，硬度能够抵御弹丸破片的直接冲击，韧性能够防止装甲破裂以及背部崩裂，也就是防二次破片。

▲1892年美国人哈维发明了哈维钢（一种舰用钢），也就是渗碳表面硬化的镍合金钢，给上图的奥林匹亚号巡洋舰使用，随后德国人研制出了克虏伯钢，一种渗碳表面硬化的镍铬合金钢

1888年英国人首次推出了全钢装甲板，到了第二次世界大战以后装甲钢迎来了新的发展，传统的装甲钢主要是控制碳的含量来提高硬度，但是这样一来问题也就出现了，随着碳含量的增加，装甲钢的韧性就会急速下降，这时前面所说的“抗弹特性”就会降低，于是就诞生了所谓的表面硬化装甲。通过长达数星期的渗碳工艺可以改变碳在装甲表层和底层的含量，这样就能得到表层硬度高，底层韧性高的渗碳装甲。

▲二战后期苏联人对德国装甲的打靶测试，可以看到整块装甲已经发生了破裂，这就是韧性不足，“抗弹特性”失衡的必然结果

因为工艺高而且耗时，现如今这种表面硬化装甲已经不再使用了，再者说如今的装甲钢可以通过控制合金来提高“抗弹特性”，所以在硬度和韧性上的平衡早就超过了表面硬化装甲。二战期间德国曾大量使用表面硬化装甲，其中很大的一个原因就是资源的短缺，比如钼就能有效的提高装甲的韧性，但是英国人破坏了德国人在瑞典的矿区后，德国装甲质量就严重下降，这才被迫大量使用表面硬化装甲。

▲乌克兰T84坦克的多层间隙复合装甲，这种装甲的“抗弹特性”已经和表面硬化装甲不是一个层面了（图片来源：新浪微博）

进入70年代以后间隙复合装甲技术飞速发展，像二战那样的厚装甲钢已经很少使用了，合金的含量也从6%下降到了3%，因为几十年的经验证明单靠某合金元素的增减来提高“抗弹特性”不太现实，现如今的装甲钢更加重视纯净度，二战期间的装甲钢有害杂质较高，在弹丸的高速冲击下容易发生脆性损伤，所以各国对装甲钢中的杂质含量有着严格的规定。

说到底表面硬化装甲只是一个战时的临时性产物，二战结束后，表面硬化装甲也就失去了存在的意义。

武备营

钢材表面硬化是一种处理工艺，而不是制造工艺，而装甲钢多使用渗碳法表面硬化工艺，二战时大量使用渗碳钢作为坦克防护用钢的国家只有德国。

如何更直观地理解“表面硬化处理”工艺呢？其实这玩意听起来高大上，但却是一种古老的金属处理工艺，比如咱们老祖宗在打造刀剑时需要在刀剑坯上抹碳然后淬火，这就是所谓的“表面硬化处理”工艺。

打造刀剑时需要将钢坯反复加热捶打，作用在于在捶打过程中将钢材部存在的缩孔、气泡等有害因素剔除；而抹碳是增加钢材表面的碳含量，以达到增加钢材表面强度的作用；淬火的作用则是促使钢材表面硬度提高，使刀剑的刃口更锋利、更坚硬。

这就是“表面硬化工艺”在金属上最初的应用体现，而刀剑的捶打就相当于装甲钢的热轧，使其从单纯的高碳装甲钢或者合金装甲钢变成密度更高的均质装甲钢，再结合“表面硬化工艺”处理后，装甲钢的防弹性能就会成倍提高。

比如纳粹德国的黑豹坦克，曾有许多读者对黑豹坦克不使用镍铬钼合金钢感到不理解，其实这正是体现了德国人对自己装甲工艺的自信，虽然黑豹坦克的正面装甲厚度只有80mm，但是防护性能却优于正面装甲相当于102mm的T-34坦克（T-34坦克1000米以外无法击穿黑豹坦克正面装甲）。

黑豹坦克装甲钢的高性能除了使用镍钒合金钢以外（战争后期德国已经没有足够的镍铬钼合金钢用来造坦克），最主要的原因还是装甲钢采用了表面硬化工艺，使防弹性能高于传统装甲钢。

装甲钢的表面硬化工艺简介

表面硬化工艺在处理不同的金属时有不同的处理方法，比如含碳量较低的钢材需要用渗碳法；合金钢需要淡化法或硬质阳极氧化法；有防锈蚀需求的钢材需要镀铬法；有耐磨需求的钢材则需要淬火法。

渗碳法表面硬化工艺与打造刀剑时的“抹碳”原理上是一样的，只不过施工过程更科学，其硬化处理过程是这样的（气体渗碳法）：

首先将工件放入变成炉内后向炉内通入碳化气体（甲烷、丙烷、丁烷）和空气混合而成的可燃气体；然后点燃这些气体，在炉内燃烧产生1000℃~1100℃的高温对工件进行“焙烧”；接着燃烧的混合气体所生成的碳化氢在与氧气发生反应，生成由Co（一氧化碳）、H2（氢气）、N2（氮气）组成的变成气体；最后变成气体在变成炉内对工件表面施行渗碳。

渗碳结束后需要将工件取出变成炉实施淬火，需要特别指出的是装甲钢使用油进行淬火，而不是水。

淬火过程是这样的：首先将淬火用油加热至150℃~180℃，然后待工件温度自然冷却至780℃，最后将工件放入淬火油池中实施淬火。

用气体渗碳法实施表面硬化处理的装甲钢表面渗碳深度可达0.75mm~1.8mm，经过表面硬化处理的装甲钢的硬度（指表面硬度）将超过未经处理装甲钢的硬度的125%，这也是德国猎豹中型坦克敢用80mm厚的装甲硬怼苏联T-34坦克的102mm装甲的主要原因。

装甲钢硬化处理以后的特点是硬度明显提高，增加了防弹性能，但是缺点也十分明显，因为越硬的东西往往越脆，德国猎豹中型坦克的正面装甲能防住T-34坦克在2000米以外的穿甲弹攻击，却抵挡不住高爆榴弹的直接命中，因为高爆弹在爆炸时会将猎豹坦克的表面硬化装甲炸裂。

如果命中的榴弹是100mm以上的大口径榴弹，那么表面硬化装甲极有可能会被炸碎！这也是美国固执地使用高碳均质装甲钢、苏联偏爱铸造装甲钢造坦克的主要原因。

二战时期只有德国大规模使用表面硬化装甲钢制造坦克的原因

在上述中我们得知表面硬化装甲钢是一种又硬又脆的材料，那么德棍为何还要使用这种并不完美的材料来制造坦克呢？

其实这是德棍的无奈，德国是一个镍、钒、铬、钼等稀有金属资源极度匮乏的国家，在战争初期还能从占领区大量获得这些资源，所以不惜成本地生产大量的镍铬钼合金钢，用来制造虎式重型坦克。

镍铬钼合金钢的奈腐蚀性能和抗拉强度非常高，是制造枪炮和装甲最好的材料，这类合金钢至今仍然是防弹性能仅次于贫铀装甲的钢材，这也是二战时期虎式坦克难以被击穿的原因所在。

但是随着战争的发展，德棍开始处于下风，占领区越来越小，连石油供应都开始出现短缺，而生产镍铬钼合金钢所需的稀有金属资源就更加难以获得了。

产量越来越小的镍铬钼合金钢只能优先供应枪炮的生产，无奈之下只能使用低碳镍钒合金钢来代替成本高昂的镍铬钼合金钢为坦克制作装甲。

很显然低碳镍钒合金钢的性能远逊于镍铬钼合金钢，而重新研发轧制均质装甲钢或者铸造装甲钢是不现实的。

为了解决这个问题，德棍只能使用表面硬化工艺来处理这些低碳镍钒合金钢，使其能够抵御苏军和盟军坦克炮的攻击，这就是二战时期只有德国大量使用表面硬化装甲的原因。

值得一提的是日本在二战时期处处学德国，包括高性能合金钢的冶金技术以及表面硬化处理工艺，也曾在他们的小豆丁薄皮坦克上应用，只可惜日本坦克太过奇葩，完全体现不出高性能合金钢的优秀性能来。

二战时期美国坦克和苏联坦克的装甲不使用表面硬化工艺处理的原因

苏联在设计制造坦克上的思路与德棍完全不同，主要强调便于大量生产制造，说白了就是要廉价，因此不可能像德棍贵族那样使用昂贵的镍铬钼合金钢来制造近乎“垂直”的装甲（德棍真特么任性）。

苏联坦克的特征是车体是明显的倾斜装甲，炮塔则又矮、又圆、又滑，也就是大家所熟知的铸造炮塔啦（即铸造装甲钢），防弹性能特点是增加来袭弹药的跳弹概率，基本上与钢盔的防弹原理相同。

美国坦克的设计制造思路早期与苏联相同，有的地方甚至有过之而无不及，比如谢尔曼坦克，连车体都是使用铸造装甲钢一体铸造成型的，后来研发出钢材轧制技术，这才在改进型的谢尔曼坦克上使用了焊接均质合金钢。

需要特别说明一下所谓“钢材轧制”技术，其实不管钢材的轧制是冷轧还是热轧，其最终的目的都是使钢材在轧制过程中变得更致密。

比如一块厚100mm的钢材通过轧制后厚度将降至70mm，这就相当于钢材体积被压缩了，密度自然就在压缩中提高了，而防弹性能也就在这个过程得到了提高，这种通过轧制得到的装甲钢就是使用至今的均质装甲钢。

铸造装甲钢和均质装甲钢都属于高碳合金钢，是不需要进行表面硬化处理的，因此美、俄两国的坦克装甲不使用表面硬化工艺进行处理。

综上所述我们可以得出这样的结论：第一、二战的表面硬化装甲是一种通过金属表面硬化工艺处理过的钢材，通过表面硬化工艺处理后的装甲钢的硬度会大大提高，防弹性能非常好；第二、二战时期大量使用表面硬化装甲制造坦克的国家只有德国，日本有少量使用，美国和苏联的坦克装甲是铸造装甲钢和均质装甲钢，不使用硬化装甲。

表面硬化是一种古老的金属处理工艺，最早使用该工艺对金属进行处理的国家时我们大中华，老祖宗用它来打造兵刃；而现代金属表面硬化工艺则是在18世纪被西方人发明出来，表面硬化工艺处理过的钢材除了用来制造武器装备以外还在工业领域被广泛应用，比如有耐磨需求的机械零部件，最典型的代表就是挖掘机的挖斗、铲车的铲斗。

兵器知识谱

表面硬化装甲被德国、日本在二战时期广泛用于坦克的装甲用钢，这两个国家都有一个共同点，就是缺少贵重金属，也是一个无奈的选择。渗碳技术并不是什么新工艺，咱们祖先早在两千多年前就已经这么做了，只不过技术没这么先进而已。通常情况下经过渗碳淬火处理的普通低碳钢板能够在表面0.8～1.2毫米的深度渗入碳元素，有的﹐渗碳深度可达2毫米甚至更深。理论上越深越好，通常情况下低碳钢经过渗碳淬火后的表面强度比普通的低碳钢板提高硬度20～30%，这样就能够起到增加装甲厚度的作用。我们知道碳多少硬度增加，但韧性却会下降，也就是说会使钢板变的具有脆性，因此，坦克用装甲表面硬化处理的装甲钢基本都是外表面硬化处理，防止里面硬化处理后被击中时产生装甲因脆性而崩落。渗碳淬火技术也属于装甲技术的第二代技术，第一代是普通的低碳钢装甲。

装甲表面硬化处理也是坦克装甲发展的一个历史阶段，坦克自1915年诞生时就考虑到了装甲强度的问题，所以使用了当时最好的锅炉用钢，当时的10毫米厚的装甲就能抵挡战场上的武器弹药了，后来就逐步的出现了克星，于是坦克一路走来越来越重了，10毫米不行就20毫米，20毫米不行就30毫米……一直到现在的装甲防护水平相当于1000毫米以上的均质装甲厚度。而反坦克武器也是一步步紧逼，其实坦克装甲防护正是反坦克弹药给逼的。但总不能无限的依靠增加装甲厚度解决问题吧！于是到了上世纪三十年代中后期，也就是第二次世界大战前期，破甲弹出现了，装甲终于不能指望靠增加厚度抵抗打击了，正是这个阶段，坦克装甲从过去的低碳钢装甲开始走向了合金装甲。

合金装甲防护技术属于第二代装甲防护技术，主要就是在低碳钢装甲中加入贵重金属，例如，加入镍、铬、钼、锰等合金元素，这样坦克装甲钢板的强度就成倍增加，但有一个问题，就是这些贵重金属非常奇缺，并不是谁都能够获得。二战时期德、日等国就缺少这些贵重金属的获得，无奈之下只能是采取传统的表面渗碳硬化处理工艺，也就是硬化装甲。硬化装甲的防护性能和合金钢装甲比并不占优势，例如，20毫米合金钢装甲的防护性能能够达到30甚至40毫米厚匀质装甲的强度，渗碳淬火工艺钢装甲只能达到26毫米厚匀质钢装甲的厚度，所以二战时期德国坦克装甲厚度普遍大。对德国来说，可喜的是二战时期的合金钢装甲技术发展并不快，否则更难。

坦克装甲渗碳淬火工艺在二战时期也不是什么新技术，主要用在齿轮、轴承等等零件的加工处理上，增加硬度的同时又能具备很好的耐磨性能，被广泛用于机械制造，武器装备领域，由此来看，德国也是因为缺少资源才采取了这样的工艺措施，否则凭借二战时期德国的军工技术先进程度，研制出高性能的合金装甲并非不可能。今天德国的坦克装甲防护水平以及火炮工艺水平大家应该有所认识，也是一种技术传承。总体而言，装甲表面渗碳硬化处理后的装甲防护性能不及合金钢。二战时期坦克装甲防护还有一个就是铸造，主要用在炮塔的制造上，苏联的著名T-34坦克就采用了铸造技术，铸造技术的优势有很多，工艺简单，用时少，在二战的坦克消耗战中，一辆坦克的用工工时决定了战争的走向。二战时期装甲焊接技术水平并不高，特别是合金钢装甲的焊接对工艺要求高，制约了坦克的发展。

我们以德国和苏联坦克用工工时来对比一下，苏联T-34坦克从外观上就能看出来，结构布局非常简单，从正面看就是一个三角形，车体采用倾斜装甲，炮塔为铸造成型，T-34坦克的工时约8000工时，而虎式坦克的工时28000工时，德国用时最好的是好Pzkpfw IV号坦克，工时5000工时，不过对于这个也存在着疑问，例如，lV号坦克的75毫米坦克炮用工时就2200个，也许是组装工时吧！不过德国的 lV号坦克确实是一款适合消耗战的中坚车型，只不过是在虎式坦克和黑豹坦克的夹缝中生存，靠吃虎式坦克和黑豹坦克的剩饭支撑着，即便是这样，这款被称为“日耳曼军马”的 lV号坦克还是达到了虎式坦克和黑豹坦克总产量一倍左右。由此来看，装甲技术的生产也关系到了武器装备的产量。

二战时期的渗碳淬火硬化装甲技术使用国家最多的就属德国，德国的坦克装甲车辆上普遍使用了这种工艺。第二应该属于日本，日本的小豆坦克就是采用了渗碳淬火技术，不过日本坦克就是一个另类，不值得一提，不够丢人的。日本使用渗碳淬火硬化工艺主要是海军舰船上使用，大和号战列舰就采用了渗碳淬火工艺处理舰体钢板。其它的国家例如英国也有使用，不过不是主流。其实装甲渗碳淬火技术并不是装甲技术，而是后处理工艺，等于是重新在处理一遍。虽然能够增加装甲强度，但用工时也被延长，不如在低碳钢冶炼期间直接加入2 % ～6％的镍、1%～ 2.5％的铬、0.2 %～0.6% 的钼等来的快。属于没有办法的办法。

现在渗碳淬火工艺依然是一个普遍使用的技术，只不过是和二战时期的技术比要现在化了很多，同时性能也大幅度提升，工艺也多种多样。不过，坦克装甲技术可不需要这种工艺了，已经走向了复合装甲，凯夫拉装甲等等，至于具体性能没人说，坦克装甲技术从诞生都是严格保密的，现在更是如此，没人说，多数只能是猜测，所以，以上数据来源网络，仅供参考。现在的渗碳还有渗其它的元素技术很成熟了，主要是工业机械零部件的加工生产领域。

兔哥42928

二战时期的金属处理工艺并不如现在，所以人们只能在现有的技术上做文章。

刚含碳量越高硬度越大，这个初中学过的知识点大家应该还都记得吧，但高碳钢有容易脆，所以在二战之中就发展了一种表面硬化装甲钢技术，即通过对匀制钢进行渗碳处理，在钢表面形成一层高碳层。渗碳法的原理基本上就是用碳包裹这钢进行加热，是一种非常古老的工艺，由于渗透的厚度有限（即使现代技术渗碳厚度也很难超过3CM），所以高碳层只在表面。

渗碳完成之后这块钢就能拿去淬火了，因为含碳量不同，所以淬火之后表面层的硬度将远高于内层，这就是表面硬化钢。至于用的国家嘛多的去了主要列强都用，就是日本这种技术不过关的憨憨都在用。

提一嘴日本的表面硬化钢在受到炮弹打击之后会出现龟裂剥落的现象，你理解成一炮打上去炮孔周围的钢板表面会碎裂，然后脱落下来。

开着皮卡打坦克

表面硬化装甲应该出现的更早吧……记得海军对此技术的运用应该在一战前后就有了。对金属表面硬化，一般是通过表层渗碳或表层淬火来实现。这样可以增加装甲表面的硬度，提高防护能力，但又不至于让整块装甲都变脆。

荠菜糰子

表面硬化是一种金属处理的方式，一般是通过渗碳或者热处理的方法，使金属表面硬度高于内部的金属硬度，说白了就是让钢板外边有一层硬壳。

这种表面硬化的工艺，最早是在战列舰的装甲上使用，在二战中的坦克上只有德国使用这种工艺，德国的黑豹坦克使用的就是表面渗碳技术，就是提高装甲板表面的碳含量，这样装甲板的表面就会很硬，从而提高装甲的防护能力。

表面渗碳是一种现在常用的工艺，用来制造需要耐磨的工件，比如各种轴。钢铁中，碳的含量越高，钢的硬度越大。

表面渗碳是美国的哈维公司发明，不过一开始表面渗碳的工艺生产效率很低，每毫米的渗碳层形成需要24个小时，1935年德国武器局6科和格菲尔斯堡公司研制出火焰喷射渗碳技术，把处理一块装甲板的时间降低到数个小时，这样对于战时生产才有意义。

德国的黑豹坦克正面装甲就是用了表面硬化装甲。

表面硬化装甲板，有的资料认为是最原始的复合装甲，不过由于装甲板的硬度过高，在受到强烈撞击的时候，装甲板的背面容易产生大块的崩裂，反而是杀伤了坦克内部的成员。在二战中，只有德国是大量使用了这种装甲，这个主要是德国的本土缺乏矿产，要想使装甲板又硬、韧性又大，在钢材中添加其他金属的效果最好，比如镍、锰一类的金属，但是德国没有足够的矿藏。

關鍵字: 装甲 抗弹 破片