钛合金是以钛为基加入其他元素组成的合金。具有强度高而密度又小,机械性能好,韧性和抗蚀性能很好。但是,钛合金的工艺性能差,切削加工困难,热加工过程中容易吸收氢氧氮碳杂质。抗磨性差,生产工艺复杂。钛的工业化生产是因为航空工业发展的需要。钛在航天、航空和导弹、火箭等高端领域都有着大量应用,用钛及其合金制成的构件有着十分出色的耐热、耐腐蚀性能,而且低密度的钛在保证硬度的同时能够降低整体机械的重量。 如此听来,某些枪械设计师们一下子喜出望外--用钛做一支步枪,不仅硬度、耐热等方面比之钢件毫不逊色,而且能在轻量化上更胜一筹。 论钛金属在军事领域的应用,最佩服俄罗斯,人家出手阔绰,都有钛金属头盔,还有美军小规模装备的M240L轻量化机枪,采用了轻且坚韧的钛合金制作机匣,重量比M240B(空枪重12.29千克)要轻2.49千克,达到9.8千克。

2011年10月11日,美国陆军2010年度十大发明颁奖仪式在华盛顿举办的美国陆军协会年上进行,M240L式7.62毫米中型机枪也获此殊荣。M240L中型机枪是M240B型机枪的轻量型。该枪采用钛合金组件,是美国陆军首个钛合金机枪,重量比M240B型机枪轻约2.2千克,增强了便携性,但在操作性和可靠性上与之基本相同。目前已有3600多支M240L中型机枪交付美国陆军,其中1700支机枪被部署到阿富汗,用以支援"持久自由行动"。

▲全钛AR10 在2012年,美国NEMO Arms公司--一家专门生产M4系列卡宾枪的轻武器制造商,推出了一款名为[Ti]ONE的全钛AR步枪。

正如该公司所宣传的那样,这款.308温彻斯特口径的AR步枪,全身几乎都由钛打造而成,只有枪机、击针和枪管采用了通常的钢件,而包括上下机匣、缓冲管、枪机框、甚至护木在内的诸多组件,都是由钛直接切削加工而成的。

至于为什么不干脆连枪机组件都采取钛来制造,是因为钛的弹性模量较小,仅为钢的57?尤其是制作成长条管状物体后,在参与枪机连续的后座复进运动中容易发生变形。不过在一些栓动狙击步枪中仍有使用钛来制作枪机的例子。

▲连续后座对金属弹性模量要求高 尽管金属钛的单价并不算十分昂贵,但由于目前工业加工水平有限,对钛进行的直接切削加工难度十分之大,也正因此使得这款[Ti]ONE全钛步枪成为了名副其实的"土豪枪",在美售价高达95904美元,折合人民币则将达到62万人民币,这个价格已经超过了枪支市场上普通AR步枪的十倍以上。 由于钛的加工难度较大,该枪生产期间也出现了大批量的残次品,也许是考虑到用户的购买能力,也为了减少项目成本,NEMO Arms 公司将这些次品枪也推向了市场,以49789美元也就是将近五折的价格出售。虽然钛合金很好,但是却无法作为枪械的枪管来使用,作为火药发射使用的枪械,需要满足以下几点;高耐磨性、高抗压强度、高耐腐蚀性、良好的尺寸稳定性、价格低廉、寿命长、维护简单、总体经济效益高,目前具备这些条件的合金材料中,高铬-钒-钼合金钢基本可以达到,而钛合金,很显然不能满足枪管的要求(热加工过程中容易吸收氢氧氮碳杂质,抗磨性差)。

但即便如此,仍然很少有人愿意为NEMO Arms公司的"全钛步枪"买单,因为这毫无疑问就是一个自吹自擂的噱头。 然NEMO Arms公司向我们展示了什么叫做失败的营销,但不可否认的是钛在枪械制造中仍然有着不小的地位,凭借着它出色的工艺性能,许多著名的狙击步枪中都使用了钛来制造关键组件。 例如雷明顿公司为参加2009年美军一项"精密狙击步枪"竞标而推出的MSR狙击步枪,除了采用全铝合金的底座外,雷明顿MSR的整块机匣都是由钛合金制成的。而在四年之后,雷明顿公司宣布MSR成功夺标,拿下了一份价值近八千万元的十年期合同。 但这已经不是雷明顿公司第一次在狙击步枪制造中应用金属钛,就连著名的雷明顿700都曾推出过使用钛枪机的版本--雷明顿 700 Titanium。

▲雷明顿700钛枪机版本 除此之外,HK公司推出的面向军、警两用市场的高精度狙击步枪PSG-1同样钟情于钛,对于一支对命中精度有着执着追求的狙击步枪, PSG-1在设计上甚至不惜加厚枪管来减轻枪管振动,取消枪口装置而改用内置消音器。 如果这样一支高精度狙击步枪,都在延迟反冲结构中使用钛制滚柱来提高连续射击精度,那么就足以证明钛在枪械制造中有着不可小觑的地位。 02式14.5毫米高射机枪没能配备给99A主战坦克的另一个原因,是这种机枪太轻了,轻到不太适合作为车载机枪。凡事都有两面性,"轻有轻的麻烦,重有重的好处",车载机枪对重量不敏感,更加强调射击的稳定性。例如中国将比较轻的85式12.7毫米机枪配备于步兵,而将相对较重的W85式12.7毫米机枪作为坦克机枪。

02式高射机枪之所以能够大幅度的降低整枪重量,主要得益于大量采用了铝合金和钛合金材料,这是世界上第一种钛合金机枪,而且也是迄今为止全世界唯一的钛合金大口径机枪。很多国内媒体和军迷都对欧美的一些钛合金武器津津乐道,譬如美制M777式155毫米超轻型榴弹炮,其实中国武器玩钛合金的历史并不比欧美晚多少,早在上世纪八十年代,中国就使用钛合金,研制过60/82/100毫米迫击炮,配备于空降兵部队,其中使用TA7钛合金材料的80式100毫米迫击炮,全炮重量仅为52公斤,可以分解以后,由三名士兵背起来就走,极大增强了空降步兵团的火力。02式机枪也是如此,作为世界唯一的一款钛合金大口径高射机枪,整枪重量只有73公斤,可分解为6个部件,最大单件结构重量都不超过16公斤,适合单兵人力携行。机枪班的编制9人,6名机枪手携带机枪,3名弹药手携带弹箱。

还是那句话,"轻有轻的麻烦,重有重的好处",由于02式机枪太轻,无法依靠枪身和枪架的重量获得射击稳定性,设计师采用了弹性枪架的动力特性匹配技术,就是让每一发子弹出膛时,基本上都在枪口振动频率的相同状态下飞离枪口,从而获得相对理想的连发精度。该枪使用高平合一瞄准镜的最大有效射程达到了2000米。 80式100毫米迫击炮 很多专家都以为中国早就有钛合金使用于武器的经历,在这方面并不比欧美国度晚多少。早在1980年代,中国就运用钛合金制造出60/82/100毫米迫击炮,装备空降兵部队。其中运用TA7钛合金资料的80式100毫米迫击炮,全炮分量仅爲52千克,分解后可由3名兵士背负行军,极大加强了空降步兵团的火力,甚至有一种"爆棚"的趋向,是一种极大的丰厚。80式100毫米迫击炮才52千克,比普通的89式100毫米迫击炮轻20千克,比普通的82毫米迫击炮重20千克左右。 93?料都是钛合金的黑鸟侦察机 实际上金属钛价格并不贵,但是全钛枪身却是造价高的浮夸。究其原因也只不过是加工难度太大,生产成本过高。试想未来对钛的切削工艺提高以后,钛的生产成本降低后,钛材料的武器得以高质量地批量生产。在未来的军工业中,钛在武器轻量化中一定会有不可替代的地位。

钛不比好的高硬度钢材硬,但是要轻的多,而且特性不活波,也就是不太受腐食和酸化之类就像秘银差不多,但真正的高硬兵刃还是要精金的,比较轻,不生锈是大优势,硬度嘛也能处理到HRC40左右,不如马氏体不锈钢,而且容易钝。做匕首小刀没问题,做弓弩零件想必也是可以的,这玩意冷加工难度不小,尤其是切削,否则真心是做盔甲的好材料,又轻强度又大还不锈,妥妥的传世神甲。