【综述】
国外装甲钢及其标准发展现状
装甲钢经过100多年的发展，现已成为坦克装甲车辆的主干防护结构材料，广泛用于制造坦克装甲车辆车体和炮塔以及披挂装甲。装甲钢具有高强度、高韧性和高硬度以及合理淬透性，其中普遍典型使用的中碳装甲钢有Mn-Mo、Cr-Mo或者Ni-Cr-Mo-(V)低合金钢。对于这些结构装甲钢而言，可焊性是其作为装甲材料的重要指标，为了保证装甲钢的可焊性，合金的碳当量不能太高，一般要求碳当量小于1，通常约为0.8[1]。除了焊接性能，装甲钢还要求具有良好的冷弯性能和切割性能。装甲钢最重要的使用性能就是抗弹性能、抗爆轰性能和抗多发弹性能等。
随着装甲钢优化成分设计、冶炼工艺和热处理工艺的不断发展，高性能装甲钢不断涌现。装甲钢从中低强度向高硬度、超高硬度、高强度和高韧性发展。目前装甲钢的硬度范围为574-655BHN，抗拉强度达到2 150 MPa。另外，新型装甲钢及其结构也在不断发展，如凿孔装甲钢、低密度装甲钢和泡沫钢装甲板。这些装甲钢将会降低面密度，可实现坦克装甲车辆减重。
随着装甲钢的不断发展，装甲钢的标准化也随之快速发展。从最初的均质轧制装甲钢(MIL-DTL-12560)发展到高硬度装甲钢(MIL-DTL46100)，直到超高硬度装甲钢(MIL-DTL-32332)。而且每一种装甲钢的标准也在随着装甲钢的发展需求而不断修订和完善，以MIL-DTL-12560为例，从1962年的第1版到现在最新版(2019年)共修订20次。
材料和标准的发展相辅相成，高标准水平会推动材料的不断发展和规范应用，而材料的发展也会带来标准水平的不断提高。因此在大力发展材料技术的同时还要注重开展材料标准研究及制定和修订工作。
1 装甲钢的发展
随着坦克装甲车辆的发展，装甲钢逐渐成为坦克装甲车辆不可或缺的防护材料，广泛用于抵御各种穿破甲弹药、地雷、爆炸成形弹丸等反坦克弹药的高效防护。特别是随着当前装甲装备的快速全域机动部署作战要求，轻质装甲钢如低密度装甲钢、多相纳米晶装甲钢、泡沫装甲钢和超贝氏体钢以及凿孔装甲钢等技术成为研究热点。轧制均质装甲钢的硬度范围在HBW280- 430；中硬度装甲钢的硬度范围在HBW420- 480；高硬度装甲钢的硬度范围在HBW480-540；超高硬度装甲钢的硬度范围在HBW570-640。
1.1 瑞典
瑞典装甲钢目前已形成从低中硬度的均质装甲钢到高硬度和超高硬度装甲钢较为完整的材料系列，主要有Armox系列、Ramor系列和Swebore系列。Armox和Ramor装甲钢由瑞典SSAB生产。Swebor装甲钢由Swebor ST?L SVENSKA AB生产。Armox装甲钢主要用于中口径和大口径弹药的防护；Ramor和Swebor为军民两用装甲钢。本文主要介绍Armox装甲钢。
Armox装甲钢包括Armox 370T(Class1、2)、Armox 440T、Armox 500T、Armox 600T和Armox Advance。Armox装甲钢都为细晶钢，主要合金元素为Mn、Ni、Cr、Mo、Si等，C含量在0.21～0.47之间[2]。不建议进一步热处理。
Armox 370T 1级具有优良的高韧性和抗侵彻性能，硬度范围为HBW 300～430；Armox 370T 2级具有优良的抗冲击性能和韧性，硬度范围为280～330HBW；Armox 440T具有优秀的抗侵彻性能和抗冲击性能，硬度范围为420～480HBW；Armox 500T具有很高的韧性和高硬度，硬度范围为480～540HBW；Armox 600T具有很好抗侵彻性能和超高硬度，硬度范围为570～640HBW，适合用于披挂防护或质量要求比较苛刻的场合；Armox Advance为瑞典最高性能的装甲钢，硬度范围为58～63HRC，目前某些性能数据还在保密状态如强度、韧性、抗弹性能等。
瑞典Armox装甲钢具有优秀的抗弹性能、抗多发弹和抗爆轰性能。Armox 370T是瑞典SSAB生产的最佳韧性钢，Armox Advance的成分设计使得该钢具有极好的抗多发弹性能。作为市场上最佳韧性钢，Armox Advance装甲钢超高硬度甚至可与陶瓷的硬度媲美[3]。
在1990—2010年，瑞典先后研制出Armox 500T、Armox 600T和Armox Advance装甲钢。对于速度为937 m/s@0°倾角的5.56 M193/SS92弹丸威胁，Armox 500T、Armox 600T和Armox Advance所需的厚度分别为9 mm、6 mm和4.5 mm。面密度减小1倍，抗弹性能不断提高。
美国陆军研究实验室William A.Gooch等和瑞典SSAB OXEL?SUND钢铁公司Ros-Mari Stockman Koch等[4]联合研究了瑞典装甲钢Armox 370T/370X、500S、560S、600S/600T对7.62 mm APM2弹、12.7 mm APM2弹、14.5 mm B32弹和30 mm APDS弹的V50研究，并将测试结果与相应的美军标MIL-A-12560(RHA)和MIL-A- 46100(HH)进行了对比。结果发现，候选装甲4b级钢板达到或超过美军标RHA的弹道要求。对于相同的弹丸，ARMOX 500S/T高硬板提供了更高的性能，作为4a级钢板，可用于非结构部位。瑞典高硬度装甲钢板厚度最大达到80 mm，超过美国军标高硬度(HH)装甲钢板的最大厚度(50mm)。还对超高硬度ARMOX 560和600钢板进行了测试，性能数据显著超过美国军标规定。
1.2 法国
法国目前装甲钢只有MARS系列，其中包括Mars190、220、240、280、300、300 Perforated、380、Mars440、500、600、650和Perforated 650。Mars190为标准型轧制均质装甲钢；Mars220为中硬度装甲钢；Mars240为高硬度装甲钢；Mars300、Mars600为超高硬度装甲钢。Mars装甲钢为法国本土公司Industeel公司生产[5]。
Mars190为轧制均质装甲钢(RHA)，主要作为分析、控制弹药性能和检验的标准钢种，还可用于中型和重型坦克结构件。Mars220为中硬度装甲钢，该钢已被军方作为抗爆轰首选材料，用于制作从轻型装甲车辆到重型主战坦克的腹板结构，还可用于制作目前腹板升级的披挂装甲板。
Mars240为高硬度装甲钢，主要用于轻型和中型车辆结构件、披挂装甲组件等。对于500HB硬度要求的应用，可提供减重和最佳的轻型方案。Mars500为高硬度装甲钢，具有最佳的抗弹性能和加工性能，主要用于很轻型至中型车辆结构件、重型坦克不同厚度的披挂装甲和其他结构件。
Mars300为超高硬度装甲钢，主要以薄板应用(典型厚度6 mm)为主，可用于披挂装甲、复合装甲中的面板，以及主战坦克防护的重型装甲。Mars300 Perforated凿孔装甲钢具有良好的抗多发弹能力，主要用于轻型车辆的和中型车辆改善其防护水平。
Mars600为超高硬度钢为新冶金概念钢，具有高硬度高延性和韧性的特点，并具有很高的抗弹性能和可集成性。根据变形的不同可获得优良的抗弹性能、抗多发弹能力和最佳的加工性能。该钢于2014年10月研制成功，并已在Nexter VBCI车辆上获得应用。Mars650为超高硬度装甲钢，主要用于减重要求的披挂装甲。Perforated Mars650为超高硬度凿孔装甲钢，设计用作披挂装甲。当来袭弹丸撞击到孔端部或进入孔间的超高硬装甲钢时，由于弯曲应力的作用使来袭穿甲弹断裂。即使穿甲弹未断裂，弹丸至少偏离初始入射弹道，这样显著降低弹丸对基体装甲的剩余侵彻能力。Industeel公司可提供不同的孔径和孔型的Class 1 MARSTM 650 UHHA凿孔板。
法国装甲钢除满足本国标准NF A36-800外，还满足德国标准TL 2350-0000、英国标准DEF STAN 95-24、STAN 95-13和美国标准MIL-DTL-12560、MIL-DTL- 46100、MIL-DTL-32332等。
William Gooch等[6]对法国ArcelorMittal Industeel MarsTM装甲钢进行了弹道测试研究。对MarsTM 440按照MIL-DTL-12560K-Class 4a标准进行不同弹丸和倾角的V50试验。试验结果表明，MarsTM 440对于0.30-Cal M2 Ball、0.30-Cal APM2、0.50-Cal APM2、14.5 mm BS41和20 mm M602等弹丸在倾角30°和0°下的V50均优于美国标准要求。通过背凸试验对MarsTM 440 腹部抗爆轰板进行了研究，结果表明，MarsTM 440的抗爆轰性能优于竞争板。分别用MarsTM 440 Class 4a级装甲钢板冷弯制成16 mm后的APC 腹板，用MarsTM 440 Class 4b级装甲钢板制成71.1 mm厚的重型IFV 腹板。
MIL-DTL- 46100于2019年7月19日修订颁布。Industeel公司薄板(2.5～4.75 mm)MarsTM 500HHA的部分数据已于2015年7月纳入到MIL-DTL- 46100E Amendment 2的验收曲线中，以及Amendment 3 中的7.62◇51 mm M80 Ball球形弹。
MIL-DTL-32332超高硬度装甲钢(UHHA)规范于2019年7月19日修订颁布。修订版A的主要变化是UHHA板的最小厚度降至2.5 mm。对4.0 mm的UHHA板进行了7.62◇51 mm M80 Ball弹道冲击试验。MarsTM 600超过Class 1 UHHA抗弹要求(Em 1.4～1.6)和优秀的多发弹能力、韧性和加工性能。
对5.28 mm厚的MarsTM600板分别进行了7.62◇51 mm M80 Ball、890 m/s @ 0°倾角和STANAG 1a级 7.62◇51 mm M80 Ball、833 m/s ±20 m/s弹道冲击试验。试验表明MarsTM 600具有良好的抗弹和抗冲击性能，背面仅有韧性背凸。4 mm MarsTM 600钢板对7.62 mm AP、20 mm/8.5 mm MarsTM 600钢板对14.5 mm AP的弹道冲击试验表明，这些厚度规格的MarsTM 600钢板具有抗多发弹能力，没有任何开裂。
对5.23～7.60 mm MarsTM 650钢板进行了0.30 APM2弹@30°倾角弹道冲击试验。美国陆军阿伯丁实验中心(ATC)的试验数据表明MarsTM 650钢板满足MIL-DTL-32332A Class 2 UHHA要求的V50值。
对MARSTM 650凿孔UHHA装甲钢板按照MIL-PRF-32269(2007年10月18日)军用标准进行了测试。
1.3 德国
德国目前装甲钢只有SECURE系列，其中包括SECURE和SECURE M系列。SECURE系列为民用，SECURE M系列为军用。 SECURE系列装甲钢可应用于轿车、小客车、宾利元首级车辆、越野车辆、卡车、安全车辆、警车、建筑物正面、安全栅栏、银行柜台、安全门和分隔墙、建筑物防护、军用车辆和设备等。
SECURE M系列抗弹装甲钢典型硬度范围为300～600HBW，可以最佳的单位面积质量设计全防护装甲车辆。该钢良好的成形性和焊接性能使其具有更广泛的选材范围。例如，利用SECURE M 500用作基本车体防护，SECURE M 450 用作腹部防护抗爆炸确保车辆高防护水平。而超高硬度SECURE M 600装甲钢是要求披挂防护的理想方案。
SECURE M 300、SECURE M 350、SECURE M 400为低硬度装甲钢；SECURE M 450为中硬度装甲钢，SECURE M 500为高硬度装甲钢，SECURE M 600为超高硬度装甲钢，硬度范围分别为HBW280～330、HBW330～380、HBW380～430、HBW400～480、HBW480～530和HBW570～640。
SECURE M系列装甲钢包括SECURE M 300、350、400、450、500、600。该系列抗弹装甲钢满足国家和国际标准如德国标准TL2350-0000、北约标准STANAG 4569、英国标准DEF STAN、美国军用标准MIL-DTL-12560、MIL-DTL- 46100、MIL-DTL-32332和法国标准NF A 36-800等。其中SECURE M 300、350和400满足美国标准MIL-DTL-12560J要求；SECURE M 500满足MIL-DTL- 46100E的要求；SECURE M 600满足MIL-DTL-32332的要求[7]。
H.-J.Kaiser博士等[8]对蒂森克虏伯钢铁公司欧洲分公司生产的硬度280～640 HB范围内的5种等级的SECURE M装甲钢按照美国三大主要锻造装甲板钢国军标进行了测试。测试表明，SECURE M钢还满足这些军用规范“首件产品认证”的验收标准，并被认证可用于美国装甲系统生产。
美国陆军研究实验室还将SECURE M 600测试数据与其他数据一起用于最新批准的超高硬钢MIL-DTL-32332规范的验收曲线。 测试结果表明，蒂森克虏伯公司的SECURE M装甲钢完全符合美军的3个主要军用规范，即装甲车辆用锻钢装甲板的机械性能和弹道要求：MIL-DTL-12560J，用于轧制均质装甲(RHA)，硬度从241到460 BHN； MIL-DTL- 46100E硬度从477至534 BHN的高硬度(HH)装甲和最近的硬度高于570 BHN的MIL-DTL-32332超高硬度(UHH)装甲。SECURE M装甲板为设计人员提供了具有高成本效益的高抗弹性能钢，可用于战术和装甲车的成熟生产技术制造。
1.4 英国
英国的装甲钢主要是Protection系列。目前有Masteel UK Limited生产的两种不同的等级装甲钢——Protection 400和Protection 500。该钢采用直接淬火工艺下生产，不仅促进了良好的爆炸和弹道防护性能，而且还提高了尺寸精度和表面平整度。
Protection 400为中低硬度装甲钢，其硬度范围为360～420HBW。这种材料的优点是高综合性能，从而获得了出色的抗弹性能，并且专为抵抗高爆炸物和军械而开发。该钢适用于对爆轰和爆炸防护。Protection 500为高硬度装甲钢，硬度范围480～540HBW。该钢更适合于防御大口径身管武器，具有对不同动能弹的高抗弹道冲击性。Protection 400和500满足MIL-DTL-12560(K)DEF-STAN 95-24的要求[9]。
英国布朗麦克法兰公司的装甲钢板由芬兰Miilux Oy公司制造，市场商标名称为“防护”。产品范围包括2.5～40 mm 厚不同硬度级别的钢板。其中包括Protection 380，硬度为320～370HBW；Protection 400，硬度为360～420HBW；Protection 450，硬度为420～480HBW；Protection 500，硬度为480～540 HBW。Miilux防护产品已经过测试，满足诸多国际标准和规范，如MIL A 46100D、STANAG 4569、NIJ 0108.01、EN1063和 PM2000[10]。
英国Sleeman工程有限公司生产的COMPASS® B555为低合金钢装甲板，具有高硬度和高力学特性，以及优良的抗弹性能。该装甲钢板的强度、硬度和韧性均高于ISO 6831/1V和美国军标US MIL-S- 46100B的要求。大量的抗弹试验表明，Compass® B555钢比传统装甲钢(MIL-A-12560或类似的标准)性能高25%～33%。另外该钢还具有很好的抗多发弹能力，可用于军用装甲车辆等[11]。
Sleeman工程有限公司还生产凿孔装甲钢COMPASS® P4，该凿孔装甲使用特殊的工艺制造，从而比市场上其他凿孔装甲具有更优异的抗弹性能。它的凿孔可以任意尺寸和方向，也可以是3D形状。防护水平为STANAG 4569 4级，对多发14.5mm B32 API 弹的抗弹性能100%防护，质量系数为2.5。该公司还生产另一种凿孔装甲COMPASS® P555。该凿孔装甲用超高硬度装甲钢制成，可用于披挂装甲。防护性能STANAG 4569 2级和3级，抗多发弹性能100%防护，质量系数2[12]。
2011年9月14日，印度塔塔钢铁公司(Tata Steel)伦敦分公司采用英国国防科学技术实验室(DSTL)的一项发明，在英国生产超贝氏体钢装甲。DSTL表示，与普通钢装甲相比，超级贝氏体具有出色的弹道性能。发明人布朗说：“带孔超级贝氏体钢的抗弹性能至少是传统轧制均质钢装甲的两倍。”塔塔钢铁公司表示，希望装甲专家认识到这种材料在披挂顶装甲中的潜力[13]。
1.5 澳大利亚
澳大利亚装甲钢目前主要有两个系列，Protection和Armour。Protection系列侧重民用车辆的防弹防爆炸，主要有Protection 250、300、360、400、440、500、550和600。Armour系列装甲钢侧重用于军用装甲车辆如装甲人员输送车(APC)、步兵战车(IFV)和主战坦克(MBT)的抗弹侵彻和防爆轰地雷防护。本文重点介绍Armour系列装甲钢。
BisalloyArmour装甲钢由Bisalloy钢铁集团有限公司生产，为淬火回火钢。其中包括RHA 300、360， HTA 400，UHT 440，HHA 500，VHH 550和UHH 600。RHA 300和360为轧制均质装甲钢，HTA 400为高韧性中硬度装甲钢，UHT 440为超高韧性中硬度装甲钢，HHA 500为高硬度装甲钢，VHH 550为很高硬度装甲钢，UHH 600为超高硬度装甲钢，满足MIL-DTL-12560、MIL-DTL- 46100、MIL-DTL-32332和DEF(AUST)8030标准以及Bisalloy专用技术规范。
Bisalloy钢独特的化学成分设计使其比市场目前的600HB装甲钢具有更好的焊接性能和弯曲性能。由于高产品质量，BisalloyArmour装甲钢已经成为国内外装甲车辆应用的首选，如装甲人员输送车(APC)、轻型装甲车辆(LAV)和Bushmaster步兵机动车辆等。除了传统应用于装甲车辆，还可用于警察、政府和大使馆安全室及其他应用[14]。
BisalloyArmour装甲钢将用于莱茵金属公司(Rheinmetall)生产200多辆拳击手战斗侦察车(CRV)，澳大利亚政府的52亿美元LAND 400 Phase 2装甲车辆计划[15]。
S.Ryan等[16]研究了澳大利亚超高硬度装甲钢的抗弹性能。对不同厚度的BIS UHH超高硬度装甲钢在不同倾角下的抗弹性能进行了评估。按照MIL-DTL-32332对材料的抗穿甲弹性能进行了评估，结果表明该材料满足对7.62 mm APM2弹的2级要求和对12.7 mm APM2弹的1级要求，但不满足2级要求。研究表明，BIS UHH相对于美国军标MIL-DTL-12560的抗弹质量系数具有不同的表现。对于穿甲弹(AP)，Em>1，具体为1.23-1.62；对于FSP，比常规RHA差(Em<1)。
BIS UHH通常会弹出接近原始板厚度的完整板材冲塞物，而从其他UHA材料中弹出的冲塞物会经历二次开裂和破碎。
在BIS UHH弹道测试期间，对另一种商用UHA钢，采用10 mm厚板对0°角7.62 mm APM2和12 mm的厚板对0°角12.7 mm APM2进行了弹道测试。在这两种情况下，BIS UHH都比标准的UHH装甲钢提供相当或更好的性能。
1.6 美国
美国装甲钢研制和生产与瑞典、法国和德国有所不同，它的装甲钢产品基本没有形成系列。装甲钢制造商很多，生产的装甲钢产品也较多，但没有系列化的品牌。但美国是制定装甲钢标准最多的国家，而且美国也把瑞典、法国和德国等国家的装甲钢与自己的标准进行对比分析，不断改进装甲钢的标准，装甲钢的标准水平不断提高，从而满足坦克装甲车辆发展对装甲钢的需求。因此美国装甲钢标准水平处于世界的前列。
美国目前生产的装甲钢主要有轧制均质装甲钢、中硬度装甲钢(MIL-A-12560(2018、2019))、高硬度装甲钢(MIL-A- 46100(2018、2019))和超高硬度装甲钢(MIL-DTL-32332(2018、2019))。这些装甲钢广泛应用于坦克装甲车辆、人体装甲和警用装备以及各种民用车辆的防护。
ATI 500-MILTM高硬度特种钢是轧制Ni-Cr-Mo特种装甲钢板。该合金均衡的化学元素使得其具有其他高硬度合金所不具有的优良韧性。该合金的高韧性带来了其良好的抗爆轰性能。该钢硬度范围为477-534BHN[17]。ATI 500-MIL设计满足或超过美国军标MIL-DTL- 46100抗弹性能要求，同时满足北约和其他国际标准。该装甲钢可抵御诸如穿甲弹和炸弹的攻击。可应用于中、重型战术车辆、装甲巡逻车、舰船上层建筑等的防护。
William Gooch等[18]研究了新型自动回火高硬度钢ATI 500-MILTM，并按照MIL-DTL- 46100E进行了弹道测试。目的是为了扩充修订标准MIL-DTL- 46100，因为现有的HHA标准不能满足军事要求。ARL采购了足够数量的ATI 500-MILTM板，以进行符合新修订的MIL-DTL- 46100E规范第一条要求的验收测试和后续认证。
美国装甲界通过更新当前的钢规格来增加调质装甲钢的可用性，最重要的是更新/修订MIL-DTL- 46100E——高硬度锻造钢装甲板。该修订的规格满足了伊拉克和阿富汗作战行动的大量钢铁需求。该HHA规范允许有效地使用现代连续加工技术，并在新的规范中引入了新型的自动回火高硬度钢，即将ATI 500-MILTM纳入2级自动回火HHA钢的规范中。
美国陆军斯特赖克战车的新型披挂套件StrykShieldTM的框架结构使用了ATI公司的ATI 500-MILTM装甲钢。欧州陆军快速部署部队订购了StrykShieldTM套件。该套件已成功部署并经过伊拉克两年的战场验证[19]。
ATI 600-MIL超高硬度特种钢[20]由于其均衡的化学成分设计使得其具有其他高硬度钢所不具有的优良韧性，同时保持满足要求的抗弹性能。该钢不用液淬而采用空冷就可获得高硬度。这些工艺工序可保证机械切割后最小板变形的低残余应力。通过ATI 600-MIL与超高硬度钢验收指标、MIL-DTL- 46100E(MR)规范要求，对.30 APM2 @30°倾角和.50 APM2 @30°倾角的抗弹性能进行对比，结果表明ATI 600-MIL的性能高于UHHA和MIL-DTL- 46100E(MR)的要求。
ATI K12-MIL装甲钢[21]是ATI公司生产的双硬度装甲钢，由高硬度面板和稍软的背板构成。硬面板的用途是折断或使弹丸变弯，而较软的背板是用来捕获弹丸。两面的装甲板都为Ni-Cr-Mo合金钢，但面板具有更高的碳含量，从而热处理后获得高硬度。面板和背板采用多步工艺，其中包括将组件加热到特定温度并热轧直到面板和背板形成高强冶金结合。这种由精细的热处理产生的结合是获得良好抗弹性能的关键。
ATI K12-MIL板满足大多数军用和民用装甲抗弹性能要求。用美国和国外不同的穿甲弹和球形弹进行了抗弹试验。试验证明，ATI K12-MIL双硬度装甲板与传统的均质装甲板相比显示出优秀的抗弹性能。该装甲板通常可用于质量要求较为苛刻的车辆、卡车和飞机。
2 国外装甲钢标准发展现状及对比分析
装甲钢标准是伴随着装甲钢的发展逐渐形成的，标准制定首先依照目前较为先进的装甲钢而制定。随着作战需求的变化，穿破甲弹药战斗部材料不断发展，毁伤武器和弹药的性能不断提高，因此装甲钢的性能也必须逐步提高，这样必然带来标准水平的不断提高。以美国国军标MIL-DTL-12560《均质轧制装甲钢板》为例，从1962年7月31日颁布第一版标准，到目前最新的标准MIL-DTL-12560K(2019年7月19日)，中间历时58年经过了20次修订。因此，战车发展提出对材料的需求，材料研制生产和应用评估又推动了标准的发展。而标准的不断发展也会通过指导、规范材料的研制和生产以及应用，使材料健康有序可持续发展，推动坦克装甲车辆的发展。因此，不断研究和完善装甲钢标准意义重大。
欧洲国家瑞典、法国、德国、英国等在装甲钢研究方面属世界领先，但在标准制定方面美国优于欧美国家，走在世界的前列。
瑞典 瑞典装甲钢只有企业技术规范，如Armox系列装甲钢，没有上升到国家标准和军用标准。这些技术规范规定了化学成分、板厚度、力学性能、抗弹性能、热处理、焊接、切割和弯曲等要求，抗弹性能使用其他国家如法国、德国、北约、美国的标准。
法国 法国装甲钢具有NF A36-800-1、-2、-3标准(2015年1月10日)。NF A36-800-1 为可焊钢热轧装甲板第1部分：供货技术条件；NF A36-800-2为可焊钢热轧装甲板第2部分：弹道试验方法；NF A36-800-3为可焊钢热轧装甲板第3部分：弹药性能和防护弹道极限。该标准由Association Francaise de Normalisation发布。从企业技术规范看，2019年版比2018年版新增了几种材料牌号，如Mars 280、380、440、500、600、650和650凿孔钢。
德国 德国装甲钢标准有TL 2350-0000 《第2代装甲钢》(第5版，2015年)，发布单位为Bundesamt F.Wehrtechnik und Beschaffung。该标准在修订中参考了AEP-55 VOL2:2014和AEP-55 VOL3 PART I:2014。
英国 英国目前有两个标准Def Stan 95-24和Def Stan 95-13。Def Stan 95-24 《钢装甲板(3-160mm)》于1949年8月颁布，历经71年，经过8次修订，目前最新标准为DEF STAN 95-24《钢装甲板(3-160 mm)》(2020年3月14日)。修订过程中参考了以下标准：BS EN 10029、BS EN ISO 148-3、BS EN ISO 6506-1、BS EN ISO 6892-1、DEF STAN 03-34、DEF STAN 08-036、DEF STAN 08-036、DEF STAN 08- 42[22]。Def Stan 95-13 标准《用于测试弹丸的装甲板》于1981年1月1日颁布，历经39年，经过4次修订，目前最新标准为2019年10月14日修订。修订过程中参考了以下标准：BS EN 10160、BS EN ISO 148-1、BS EN ISO 6506-1、BS EN ISO 6892-1、BS ISO 3058、ISO 9328-1[23]。
澳大利亚 DEF(AUST)8030为澳大利亚装甲钢规范，它控制各种轧制均质装甲钢的力学和化学性能。这是一个基于性能的规范，允许承包商自由选择最符合其需求的装甲钢，同时确定弹道性能质量保证要求，确保装甲的最终结构完整性符合最低标准[24]。
美国 目前已形成以MIL-DTL-12560《轧制均质装甲钢板军用规范》(2019年7月19日)、MIL-DTL- 46100《高硬度装甲钢板军用规范》(2019年)和MIL-DTL-32332《超高硬度轧制装甲钢板军用规范》(2019年7月19日)为主的装甲钢标准系列。另外还制定了MIL-A- 46099《轧制结合双硬度装甲钢板军用规范》、MIL-PRF-32269《凿孔均质钢装甲军用规范》、MIL-DTL- 46193《控轧变形高强度优质装甲钢板军用规范》和MIL-A-11356《战车型铸造均质装甲钢军用规范》等。
MIL-DTL-12560《轧制均质装甲钢板军用规范》于1962年制定颁布，随着材料的发展和装甲装备作战需求的不断变化，历时58年先后进行了20次修订。该规范涵盖轧制均质钢装甲板，订购厚度2.5～152 mm。不仅用于战车并且订购厚度范围为6.35～304 mm，还可用于装甲摧毁弹药的验证和验收测试。MIL-DTL-12560K在编制过程中参考了如下标准：ASNT CP-189、ASTM A370、ASTM A578/A578M、ASTM A6/A6M REV A、ASTM A751 REV A、ASTM E10、ASTM E1077、ASTM E110、ASTM E1444/E1444M、ASTM E23、ASTM E290、ASTM E350、MIL-STD-129R CHANGE 1、AIA/NAS NAS410[25]。
MIL-DTL- 46100标准《高硬度轧制钢装甲板》于1965年8月4日制定颁布，历时55年先后修订了18次，满足坦克装甲车辆对高硬度装甲钢及抗弹性能的需求。该标准在编制中参考了以下标准：ASNT CP-189、ASTM A370、ASTM A578/A578M、ASTM A6/A6M REV A、ASTM A751 REV A、ASTM E10、ASTM E110、ASTM E23、ASTM E290、ASTM E350、MIL-STD-129R CHANGE 1、AIA/NAS NAS410[26]。
MIL-DTL-32332标准《超高硬度轧制装甲钢板》与2009年7月24日制定颁布，历时10年先后修订3次，满足坦克装甲车辆对超高硬度和披挂装甲抗弹性能的需求。该标准在编制过程中参考了如下标准：ASNT CP-189、ASTM A370、ASTM A578/A578M、ASTM A6/A6M REV A、ASTM A751 REV A、ASTM E10、ASTM E110、ASTM E18、ASTM E23、ASTM E350、ASTM E384、MIL-STD-129R CHANGE 1[27]。
MIL-DTL- 46099标准《轧制结合双硬度钢装甲板》于1965年7月29日制定颁布，历时55年先后修订3次，最新的标准为MIL-DTL- 46099(1987年9月14日)。该标准在编制过程中参考了以下标准： ASTM A370、ASTM D3951、ASTM E18、ASTM E350、FED-STD-123H、MIL-STD-129R。同时该标准也被其他标准如MIL-HDBK-273、MIL-HDBK-268参考[28]。
MIL-PRF-32269标准《凿孔均质钢装甲》[29]于2007年10月18日制定颁布，至今未做修订。作为一个具有两个等级的弹道验收认证的性能规范：Class 1用于变形凿孔板；Class 2用于铸造凿孔板。
MIL-DTL- 46193标准《控制轧制高强度优质钢装甲板》于1988年8月31日制定颁布，历时32年先后修订3次。最新标准为MIL-DTL- 46193(1998年10月9日)。该标准在编制过程中参考了以下标准：。MIL-STD-662、ASTM A751、ASTM E10、ASTM E18、ASTM E23。该标准包含用于轻型装甲最大厚度≤0.5英寸的控制轧制、淬火和回火高强度轧制钢装甲板的材料要求。由该规范覆盖的钢装甲为军用，该装甲可用于轻型非结构，用来抵抗球形弹或穿甲弹以及抗多发弹要求的场合[30]。
MIL-A-11356标准《铸造均质战车装甲钢》于1962年3月2日制定颁布，历时58年修订6次。最新标准为MIL-A-11356(1987年5月22日)。由于铸造装甲钢战车逐渐退出应用，所以该标准自1987年到现在一直没有修订，但该标准并未废弃[31]。
3 装甲钢及其标准发展建议
3.1 装甲钢及其标准现状分析对比
3.1.1 国外情况
通过对欧洲国家、美国和澳大利亚装甲钢研究现状对比，基本可以得出下面的结论。欧洲国家如瑞典、法国、德国和英国等国在装甲钢研发和制造方面处于世界领先，不论是在装甲钢的品种、规格和性能，还是在材料系列方面，都形成了一整套完善的装甲钢材料系列和材料体系，同时也制定了自己的企业技术规范、国家标准等，使得装甲钢广泛用于主战坦克和装甲车辆以及轿车、公安、警察、执法、建筑防护以及银行设备等领域。美国在装甲钢的研发和制造方面居世界领先，装甲钢制造商很多，但未形成完善的材料体系。美国在装甲钢标准方面形成了完整的标准体系，如MIL-DTL-12560 《轧制均质装甲钢板军用规范》、MIL-DTL- 46100《高硬度轧制钢装甲板》和MIL-DTL-32332《超高硬度轧制装甲钢板》。为了满足武器装备对装甲钢的需求，不断修订完善装甲钢的标准。凿孔装甲钢板由英国国防部国防科学技术实验室研制成功，并由印度塔塔钢厂批量生产销往世界各地。美国在2007年10月18日制定了MIL-PRF-32269《凿孔均质钢装甲》军用标准。
随着陆军武器装备快速部署、全域机动的需求，从而对装甲钢提出了轻量化的需求。世界各国都在发展轻型装甲钢材料技术以及结构技术。
超贝氏体凿孔装甲钢板就是其中之一，这种装甲钢依靠优秀的微观组织、凿孔端部效应以及孔角度、大小和形状的设计满足了抗弹性能和轻量化要求。
低密度装甲钢也已成为目前世界各国的研究热点，不少国家竞相开展研究。美国陆军坦克车辆研发工程中心(TARDEC)项目执行局地面战车部的R.A.Howell等[32]对于新型装甲级Fe-Mn-Al-C合金钢进行了研究。研究表明，高铝含量的Fe-Mn-Al-C合金由于具有较高的比强度而得到广泛的应用。这种新型钢可以与MIL-A-12560的性能相匹配，体积与RHA相同，但质量小于RHA。理想的韧性奥氏体和弥散有序铁素体的显微组织和均匀分布的碳化物将使该合金达到最大的力学性能。迄今为止，高铝铁锰铝碳合金可以利用现有的工业实践和能力制造。不需要特殊的设备，但在合金、残余原子元素、从液态熔体到大气的热力学反应以及各种接触面方面都需要特殊的考虑。正在进行的初步工业试验显示出这种合金可以以适当的规模生产出来，可作为一种新型商业化装甲钢。随着低密度装甲钢关键技术的突破，材料性能、加工性能以及抗弹性能会得到较大提高。该材料一旦研制成功并大量应用，那将会成为钢铁工业的革命性材料。
北卡州大学教授Afsaneh Rabiei已经研制出复合泡沫钢装甲板。在2017年的试验中，1英寸厚的板材可以抵抗小口径弹药，获得了NIJ Level IV级认证。通过试验发现CMF钢比目前所用的装甲材料提供更好的防护，同时显著减重[33]。据美国大众机械网站2018年3月28日发表了题为“美国下一代坦克可能用钢泡沫防护”的报道，文中称北卡州大学和美国陆军航空兵应用技术部已经发明了复合金属泡沫钢[34]。早在2016年《大众机械》就发表了关于该材料对.30口径APM2穿甲弹的抗弹试验。
从以上3种材料的特点和性能可以看出，凿孔装甲钢和复合金属泡沫钢板以及低密度装甲钢均可在保持或优于目前装甲性能的同时，实现防护装甲的减重。随着材料关键技术的突破，在不久的将来可获得应用。
3.1.2 国内情况
随着坦克装甲车辆的发展，我国装甲钢研制经历了从引进、仿制，发展到目前自主研发。先后研制出轧制均质装甲钢、低硬度装甲钢(HBW217-255)、中硬度装甲钢(HBW260-340)、高硬度装甲钢(HBW388-514)和超高硬度装甲钢(HBW514-578)，基本满足了不同型号的车体、炮塔以及复合装甲和披挂装甲等防护要求，获得了广泛应用。随着装甲结构件对高硬度装甲钢冷弯性能的要求，国内工业部门和行业研究所联合对已定型的高硬度装甲钢进行了改进，研制出冷弯性能较好的高硬度装甲钢。
随着装甲钢的不断发展，工业部门、行业研究所和工厂以及军方共同编制了装甲钢标准，如GJB 1496A—2000 《装甲用28Cr2Mo、26SiMnMo和22SiMn2TiB钢板规范》，GJB31A—2000 《装甲用30CrMnMoRE、30CrNi2MnMoRE和30CrNi3Mov钢板规范》、高硬度钢板验收技术条件和超高硬度钢板验收技术条件，以及2015年12月颁布出版的GJB 8486—2015 《装甲用30CrNiMoNb和42CrNiMoV钢板规范》。GJB 8486—2015实际上是将高硬度钢的改进型和原有的超高硬度装甲钢从企业技术条件上升到国家级标准。到目前为止，装甲钢全部纳入国军标。除了装甲钢标准外，还制定了GJB 1998—1994 《装甲车辆用轧制均质钢装甲件通用规范》。从以上可以看出我国装甲钢材料系列齐全，相关的标准也已颁布。
通过装甲钢国内外情况对比看，主要存在以下不足：
1) 装甲钢
我国装甲钢与国外相当，形成低硬度、中硬度、高硬度和超高硬度的系列，但硬度水平低于国外，国外超高硬度装甲钢硬度已达到HBW640，而且在超高硬度下仍然保持良好的韧性。国内装甲钢基础研究及应用研究与国外相比存在差距，基础数据少，使用性能数据不全比如疲劳性能和抗弹性能等。新型装甲钢研制缓慢，我国装甲钢基本上是20世纪70、80和90年代的研究成果。高硬度装甲钢做了一些改进。
2) 标准研究
从材料研究和颁布标准看，标准工作滞后于材料发展，有的装甲钢长期以来一直采用企业技术规范，目前装甲钢已经纳入国家标准或国军标。但标准研究工作未根据武器装备的需求以及国外相关的先进标准去研究我们的材料和标准存在的不足，提出材料研制工作的建议和及时制定与修订材料标准。材料标准修订与制定滞后于材料发展。
3.2 装甲钢及其标准发展建议
战车发展提出对装甲钢材料的需求，装甲钢的研制生产和应用又推动了标准的发展。而标准的不断发展也会指导、规范材料的研制和生产以及应用，使材料健康有序可持续发展，从而推动坦克装甲车辆的发展。因此，不断研究和完善装甲钢标准意义重大。
通过装甲钢材料技术和标准的国内外发展对比分析，提出如下建议：
1) 加强装甲钢基础研究，建立装甲钢数据库。研究装甲钢化学成分-微观组织-工艺-高硬度-高韧性之间的关系，探索提高装甲钢高强韧的关键技术途径，研制出用于未来陆地战车所需的装甲钢材料；
2) 开展新型纳米组织装甲钢研究，在提高装甲钢强度、硬度的同时还要提高韧性，从而提高装甲钢的抗弹性能、抗爆轰性能和抗多发弹性能，不断满足未来坦克装甲车辆的发展需求；
3) 加强低密度装甲钢研究，建立人才、设备和软硬件一流的国家队，攻克装甲钢关键技术及工程化技术；
4) 加强装甲钢标准研究和制定及修订工作。要坚持标准制定和修订与装甲钢研制紧密结合，不能脱钩，建立相互联络机制。积极跟踪国内外材料和标准以及武器装备发展的新动向、新需求，提出装甲钢标准研究、制定和修订的长期发展战略和具体规划；
5) 加强装甲钢标准工作研究队伍建设。建立由标准管理单位、军方、行业及工业部门、高等院校等单位组成的战略联盟，发挥各自的技术优势，进一步做好标准的研究、制定和修订工作。
4 结论
1) 我国装甲钢品种与国外相当，已形成低硬度、中硬度、高硬度和超高硬度系列。但硬度水平低于国外装甲钢，新型装甲钢基础研究及应用研究与国外相比存在差距。
2) 从材料研究和颁布标准看，标准工作滞后于材料发展，有的装甲钢长期以来一直采用企业技术规范。目前装甲钢已经有了国家标准或国军标。标准研究工作应根据坦克装甲车辆的需求结合国外的相关标准及时制定与修订我国装甲钢标准，引导装甲钢的研制方向。
[1] IAN G C.The Science of Armor Materials[M].United Kingdom:Woodhead Publishing,2017.
[2] SSAB.Armor steel[EB/OL].[2018-09-03].https://www.ssab.com/products/brands/armox/armor-ballistic-steel.
[3] SSAB.SSAB-Armox Steel Protection Plates[EB/OL].[2018-08-11].http://www.army-technology.com/contractors/protection/ssab/.
[4] WILLIAM A G,MATTHEW S B,RICHARD S，et al.Ballistic Testing of Swedish Steel Armox® Plate for U.S.Armor Applications[C]//21st International Symposium on Ballistics，Adelaide, South Australia.[S.l.]:[s.n.],2004.
[5] Arcelor Mittal.Mars Protection Steels[EB/OL].[2015-11-05].https://industeel.arcelormittal.com/products/protection-steels/.
[6] WILLAM G，DENVER G，DAMIEN D.Antoine Proust Ballistic Testing of French ArcelorMittal Industeel MARSTM Armor Steels，DoD Steel Summit，US Army Research Laboratory Aberdeen Proving Ground, MD，,2019.
[7] Rhyssenkrupp-steel.SECURE and SECURE M Steels[EB/OL].[2017-05-07].https://www.thyssenkrupp-steel.com/media/content_1/publikationen/grobblech_migration/secure/info_material_2/info_flyer_secure.pdf.
[8] KAISER H J，KEM A,SCHARF D, et al.Ballistic Testing of ThyssenKrump Steel Europe Armor Steel in Accordance with U.S.Military Armor Specifications[C]//26th International Symposium on Ballistics.Hyatt Regency Hotel, Miami, Florida, USA, 2011.
[9] MASTEEL.Armour Plate Steel[EB/OL].[2013-12-13].https://masteel.co.uk/armour-plate-steel/.
[10] BROWNMAC.Armour Plate Steel for Human Protection[EB/OL].[2018-08-09].https://www.brownmac.com/images/pdf/brochures/Brown McFarlane_ArmourPlateSteel.pdf.
[11] Sleemanengineering.Ballistic Armour Steel[EB/OL].[2013-12-06].http://www.sleemanengineering.com/products-innovations/armour-steel/.
[12] Sleemanengineering.Perforated Armour Steel[EB/OL].[2018-09-12].http://www.sleemanengineering.com/products-innovations/perforated-armour/.
[13] DSEi: India’s Tata to Produce Super Armor in U.K.[EB/OL].[2016-04-03].http://rpdefense.over-blog.com/article-dsei-india-s-tata-to-produce-super-armor-in-u-k-84304716.html.
[14] Bisalloy Armour Steel[EB/OL].[2011-10-07].https://www.bisalloy.com.au.
[15] Bisalloy and Rheinmetall Land 400 Program partnership continues forward with another successful meeting[EB/OL].[2012-12-13].https://www.bisalloy.com.au/bisalloy-and-rheinmetall-land- 400-program-partnership-continues-forward-with-another-successful-meeting/.
[16] RYAN S, LI Huijun,EDGERTON M,et al.Ballistic evaluation of an Australian ultra-high hardness steel (2016).Faculty of Engineering and Information Sciences - Papers: Part B.9.https://ro.uow.edu.au/eispapers1/9.
[17] Atimetals.ATI 500-MILHigh Hard Specialty Steel Armor[EB/OL].[ 2014-02-19].https://www.atimetals.com/Products/Documents/datasheets/armor-materials/ati_500-mil_tds_en_v1.pdf.
[18] Development and Ballistic Testing of a New Class of Auto-Tempered High Hard Steels Under Military Specification MIL-DTL- 46100E[J].Supplemental Proceedings: Volume 3: General Paper Selections TMS (The Minerals, Metals & Materials Society), 2009:321-327.
[19] U.S.Army Stryker Combat Vehicles to be Equipped with Allegheny Technologies’ATI 500-MILTM Armor Steel[EB/OL].[2019-03-12].https://www.businesswire.com/news/home/20081006006394/en/U.S.-Army-Stryker-Combat-Vehicles-Equipped-Allegheny.
[20] ATI 600-MIL Ultra High Hard Specialty Steel Armor [EB/OL].[ 2014-02-19].https://www.atimetals.com/Products/Documents/datasheets/armor-materials/ati_600-mil_tds_en_v1.pdf.
[21] ATI K12-MIL Armor Plate[EB/OL].[ 2012-02-24].https://www.atimetals.com/Products/Documents/datasheets/armor-materials/ati_k12-mil_tds_en_v1.pdf.
[22] MODUK-DEF STAN 95-24 Armour Plate, Steel (3-160 mm)[EB/OL].[2013-08-07].https://standards.globalspec.com/std/14216282/def-stan-95-24.
[23] MODUK-DEF STAN 95-013 Armour Plate for Proof of Projectile Purposes[EB/OL].[2013-08-07].https://standards.globalspec.com/std/13498963/def-stan-95-013.
[24] ADA469930 Ballistic Testing of Australian Bisalloy Steel for Armor Applications(2007).
[25] NPFC-MIL-DTL-12560 Armor Plate, Steel, Wrought, Homogeneous (For Use in Combat-Vehicles and for Ammunition Testing[EB/OL].[2014-11-08].https://standards.globalspec.com/std/13399455/mil-dtl-12560).
[26] MIL-DTL- 46100 Armor Plate, Steel, Wrought, High-Hardness[EB/OL].[2012-06-01].https://standards.globalspec.com/std/13399534/mil-dtl- 46100.
[27] MIL-DTL-32332 Armor Plate, Steel, Wrought, Ultra-High-Hardness[EB/OL].[2011-11-18].https://standards.globalspec.com/std/13399456/mil-dtl-32332.
[28] MIL-A- 46099 Armor Plate, Steel, Roll-Bonded, Dual Hardness (0.187 Inches to 0.700 Inches Inclusive) [EB/OL].[2011-12-18].https://standards.globalspec.com/std/961996/mil-a- 46099.
[29] Perforated Homogeneous Steel Armor[EB/OL].[2014-06-03].http://www.everyspec.com.
[30] MIL-DTL- 46193 Armor Plate, Control Rolled, Steel, Wrought, High Strength, High Quality[EB/OL].[2013-05-02].https://standards.globalspec.com/std/84335/mil-dtl- 46193.
[31] MIL-A-11356 Armor, Steel, Cast, Homogeneous, Combat-Vehicle Type (1/4 to 8 Inches, Inclusive)[EB/OL].[2012-11-08].https://standards.globalspec.com/std/297737/mil-a-11356.
[32] HOWELLRGERTH R.Fe-Mn-Al-C Alloy Steels-A New Armor Class[J].SAE Technical Paper 2017,01:1703.
[33] Light Metal Foam Blocks Blastwave, Debris from High-Explosive Rounds[EB/OL].[2018-03-26].https://news.ncsu.edu/2018/03/metal-foam-he-rounds-2018/.
[34] KYLE MIZOKAMI.The United States’ Next Tank Could Be Protected by ‘Steel Foam’[EB/OL].[2018-03-28].https://www.popularmechanics.com/military/research/a19622400/americas-next-tank-could-be-protected-by-steel-foam/.
Development Status of Foreign Armor Steel and Its Standards
Citation format:CHEN Jingsheng, GAO Yongliang, SUN Baosen, et al.Development Status of Foreign Armor Steel and Its Standards[J].Journal of Ordnance Equipment Engineering,2020,41(10):1-9.