アルミニウムは中世の鎧としてどのように機能しますか？

武器の場合、アルミニウムはエッジをうまく保持できず、密度が低いため、次のような力を集中できないため、適切な選択ではありません。鉄（たとえば、ウォーハンマーで）。武器のパーツの場合、それは有用かもしれません。

鎧に関しては、あなたがそれを何のために望むかによります。アルミ製のチェーンメイルが作れ、比較的軽いです。これは、斬撃攻撃に抵抗するために機能する可能性があります。ただし、短剣や鏃の突きなどの刺突攻撃を阻止する力はありません。リングは広がり、破裂します。したがって、リングを2倍または3倍にする（または非常に厚くする）こともできますが、すると鎧は鉄や鋼と同じくらいの重さになり始めます。胸当てと同じです。スラッシュを回しても大丈夫ですが、推力を止めることはできません（パンチスルーするか、下の軟組織を変形させて押しつぶします）。これは、アルミニウム調理器具とステンレス鋼で簡単に実証できます。同じ厚さのアルミニウムに対する鋼の剛性と強度はすぐにわかります。また、アルミニウム製調理器具は大幅に軽量化されています。

1つの利点は、錆が減少することと、同じ厚さの金属で軽量化されること、そして高い光沢を発揮できることです。したがって、アルミニウムはおそらく、効果ではなくフラッシュ用に作られた子供の鎧やパレードスーツに最適です。または、マグネトーに直面している場合:)

はい、十分な厚さの場合私の工場で使用しているアルミニウム鋳物は、約8mmの厚さで、かなり丈夫です。剣や強い人が曲げる以外のことはできないでしょう。少し。これらの鋳物がそれほど高価でなければ、私はそれを取り出して、経験論のためにそれを粉砕しようとします。ボルトを順番どおりに締めずに4mmのアルミカバーを壊した（スナップした）のですが、トルクやレバレッジなど、シアーストライクの物理には関係のない要素があります。関連する点で、プレートアーマーはへこむように設計されています！チェストプレートは、着用者の体から離れた場所でパッドの上にフィットします。鎧がストライキを吸収する場合、乗員に当たることなく曲がる余地があります。代わりに曲がることができるため、セミソフトメタルが鎧に役立つ場合があります。十分な厚さがあれば、アルミニウムアーマーが妥当です。

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• 実際に衝撃エネルギーを放散することについての良い点。
• 問題は、アルミニウムは非常に脆いことです。アルミニウムは’曲がりにくく、壊れやすい（観察したとおり）、’ sはあまり延性がありません（したがって、鍛造の代わりに鋳造する必要があります。鍛造は、タフでハードな異種材料を扱うのに非常に良い方法です）。あなたの例では、これははっきりと見ることができます-代わりに鍛造鉄/鋼の代わりに、スナップする代わりにカバーを曲げる可能性が高いです。
• 純アルミニウムとそのさまざまな合金の違いについて言及する必要があると思います。 um自体は比較的もろく、これは鎧にとっては悪いことです。一部の合金は展性があり、破壊する前にかなりの塑性変形を起こす可能性があります。したがって、純アルミニウムは’装甲に適した材料ではありませんが、一部の合金は確かにそうなります。

アルミニウムと鉄または鋼の弱点の1つは、実際の疲労限度（別名耐久限度）がないことです。 ）疲労とは、材料に繰り返し応力がかかると、小さな亀裂や欠陥が蓄積して拡大することです。

鉄鋼に疲労を引き起こすには、特定の応力しきい値を超えています。応力がその点を下回っている限り、何度繰り返し応力を繰り返しても、金属は弱くなりません。

アルミニウムの問題は、鋼よりもはるかに小さな応力で疲労しやすいことです。小さな応力でもある程度の疲労が発生し、時間の経過とともに応力が繰り返されると、疲労が増大し、最終的に金属が破損します。

同じ強度の鋼棒とアルミニウム棒を取り、前後に繰り返し曲げます。アルミニウムの棒は、鋼の棒よりもはるかに早く弱くなり、壊れます。

鎧の場合、衝撃と、行進、乗馬、特に修理による通常の応力の両方からの繰り返しの応力が発生します。疲労を引き起こし、突然の驚くべき失敗を引き起こす可能性があります。

中世の観点から見たアルミニウムのもう1つの問題は、融点が低いため、鍛接がはるかに難しいことです。急速な酸化、および温度のゲージとしてグローの色を使用できない。アルミニウムは酸素との反応性が高く、すぐに酸化物のコーティングを形成するため、良好な溶接が妨げられます。

もう1つ小さいアルミニウムの問題は、その質量が小さいことです。重い物体は、軽い物体よりも勢いがあります。単に押し回すのが難しいのです。もちろん、より軽い鎧には多くの利点があり、装着が簡単で、疲れが少ないなどです。したがって、これは最悪の場合、小さな欠点です。

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• >アルミニウムに関するもう1つの小さな問題は、質量が小さいことです。より重いオブジェクトは、より軽いオブジェクトよりも勢いがあります。 ‘押し回すのが簡単です。
• その場合、Alが有利になります。また、Alは鍛造や溶接が困難ですが、鋳造ははるかに簡単です。 ‘また、行進が実際に重大な倦怠感を引き起こすかどうかもわかりません。そして、疲労を引き起こすへこみについて話す-それはそれらのへこみを修正する同じ鍛冶屋によって解決することができます、グリッドの欠陥が再結合するか、散乱するか、表面に出るようにピースを加熱します。
• 利点の意味によって異なります。着用者がすばやく簡単に移動できるようにすることが目標である場合は、もちろんそうです。’は利点ですが、他のいくつかの例と同様に、特に言及しました。答えます。重要なのは、軽量が常に有益であるとは限らないということです。より高い質量は、衝撃時の動きが少ないことを意味し、より高い質量は、ランス突撃隊などの動きの間により多くのエネルギーが運ばれることも意味します。たとえば、馬上槍試合では、動きの自由が勢いを増すよりも重要ではなかったため、鎧は非常に重くなりました。私が言ったように、マイナーな点ですが、それでも正当です。
• WRTの修理はもちろんできますが、アルミニウムは、すでに述べた理由により、鉄や鋼に使用されるのと同じ技術を使用して修理するのは困難です。また、アルミニウムの疲労に関する重要な問題は、鉄や鋼では発生しない小さな応力でも発生することです。
• I ‘はあなたに納得していません。引数。アルミニウムのこの破損モードは、航空機では大きな問題です。これは、材料が定期的に大きな過渡応力にさらされるためです（ただし、鋼の疲労限度を超えるほど大きくはありません）。そして、まだアルミニウムが主要な材料です。 OTOH、鎧は通常、かなり小さな応力にのみさらされ、戦闘中に突然、何桁も強い衝撃強度で打撃を与えます。正確には、鉄の疲労限度を超えているこれらの打撃は、優れた装甲のベンチマークです！

ウィキペディアから：

アルミニウムは比較的柔らかく、耐久性があり、軽量で、延性があり、展性のある金属で、表面の粗さに応じて銀色からくすんだ灰色の範囲の外観を持ちます。

エンファシスマイン。中世の鎧のデザインは、鋼の硬度、剛性に基づいていました。武器にもハードエッジが必要です。

アルミニウムの密度と剛性は鋼の約3分の1です。

したがって、同じ剛性を得るには、基本的に同じ質量と厚みが必要です。欠点だけです。

もちろん、現代のアルミニウム合金はそれよりも優れています。同時に、現代の鋼の品種も優れています。

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• 他の答えと同じ間違い、それがハード/ソフトはほとんど関係ありません。
• 考慮すべき要素は硬さだけではありませんが、’はほとんど関係ありません。 cuir boulliテクニックは、特に鎧に使用する革を硬化させることを目的としていました。
• @barbecue 特定のポイントを通過すると、’は関係ありません。硬化していない革は、斬撃に対していくらか耐性がありますが、刺し通しや鈍い力に対してはあまり良くありません。アルミニウムでさえ、硬化した革よりも硬いです。
• 硬度とは、穴や貫通に対する耐性を意味します。鋼はアルミニウムよりも穴を開けるのが難しいです。 ‘刺されるのが心配な場合は、’が鎧に関連します。 ‘が唯一の要因ではありませんが、’が関連しています。
• @barbecue歴史的に、鋼の鎧は銃が登場する前に硬化することはめったにありませんでした（弾丸は非常に柔らかく、かなり軽いですが、小さな場所に多くの力を集中させます）。それでも、硬化は表面でのみ行われました。明らかに、鎧をもろくしたくないのです。’硬い”コーティング”はさまざまな方法で作成できますが、アルミニウムは’ではありません。どちらにも適合-‘は難しくなく、’はタフではありません。

アルミニウムは、現代の装甲車両で使用されています（wikipedia） M2 Bradley（wikipedia）として。これは、アイデアがばかげていないことを示しています。

ブラッドリーの場合、アルミニウム（おそらく合金、アルミニウムへのほとんどの言及は実際にはAlベースの合金を指します）がラミネートされています。ウィキペディアはラミネートしていません。何を言うか、しかしあなたの場合、アルミニウム板上の薄い鋼の皮でさえ、丈夫な裏地の上に硬い表面を与える可能性があります。これは装甲艦のようなもので、強度の多くは木から来ているため、クラッドです。このようなアプローチは、鋼だけの場合よりも軽量です。アルミニウムフレームは、形状に曲げられた中空のチューブでさえ、衝撃に対してその形状を保持し、アルミニウム上で鋼のシェルを支持するための強力な構造を形成する可能性があります。

Al合金は作業が非常に簡単なので、鋼の外板はチェーンメイルでさえあるかもしれません。

コランダムの答えに触発されました：鋼（アルミニウムを鋳造する場合）を次のように置き換えることもできます。マトリックスに埋め込まれた適切な硬い石。もちろん、個々のチャンクはノックアウトされて壊れますが、現代の鎧のセラミック外傷プレート（再びwikpiedia）もそうです。それらは「広く使用されています。

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• これ以上の選択肢がないため、問題はあるものの、最新のセラミック外傷プレートが使用されています。同じことはありませんでした’中世の鎧の場合。金属製の鎧一式を購入できるほど裕福であれば、鎧への多くの損傷に耐え、後で修理する可能性があります。’へこんだからといって捨てることはありません。’セラミック製の外傷プレートは’正確に安いですが、’中世の鋼鉄製の鎧よりもはるかに安価であり、そのコストは通常、時間とお金の莫大な投資に対して測定されます。現代の兵士が代表します。
• 私のアイデアがll（そして私は’それができないかもしれないことを受け入れる準備ができています）それは修理可能です。リキャストによる最悪のケース。 （@Luaan）
• ええ、リキャストはうまくいくでしょう。しかし、それはそれをさらに高価にするでしょう:)なぜあなたははるかに安くてより実用的な鋼の鎧の代わりにアルミニウムの鎧のスーツを選ぶのですか？
• @Luaan私の好みのアプローチはアルミニウムよりも鋼でした。しかし、その”なぜあなたは…？”の質問は、個々の回答よりも質問に当てはまります。

TL; DR：アルミニウム製の鎧は次の形でもっともらしいですコランダム。

他の多くの人が言及しているように、純粋なアルミホイル/シートは（軽いですが）鎧の選択としては不十分です。ただし、誰かが本当にアルミニウムの鎧を望んでいる場合は、別のオプションがあります。質問の答えが正確にではないことは理解していますが、他の人の利益のためにとにかく調べてみましょう。

コランダムとしてよく知られている結晶化酸化アルミニウムは驚くほど実現可能な鎧の選択。それは非常に強く、モース硬度で9/10の定義です。通常の鋼の硬度は4〜4.5で、硬化鋼の硬度は7.5〜8です。これは、鋼の刃が強化されていても、 1つは、鎧を傷つけないことです。実際、鎧はそれを傷つける可能性が高くなります！

ただし、鎧の素材を選択する際の考慮事項は硬度だけではないことを理解しています。また、その重量も考慮する必要があります。比重（非常に特異的）コランダムの密度のバージョン）は約4です。 ¹ 鋼の比重はわずかに異なりますが、通常は7.7〜7.8です。これは、コランダムの鎧が鋼の鎧のほぼ半分の重さになることを意味します。わずか約26kgです！

材料の入手可能性と製造コストも考慮する必要があります。これは、鋼が明確な優位性を持っている場所です。コランダムはめったに見つかりません（文字通りサファイアとルビー）小さいサイズ（4-5グラムを超えることはめったにありません）でのみ。つまり、鎧を完全にコランダムで作ることはできませんでしたが（魔法を許可する場合を除いて、質問に基づいて疑っています）、鎧を完全に小さなコランダムの宝石で作ることはできます スチールリンクのはめ込み。

最後に、「文字通り小さくてきらめく宝石の鎧を手に入れる場合は、次のようにしたほうがよいでしょう：

¹ これを密度に変換してから、プレートアーマーのスーツのボリュームですが、2つのことに気づきました。1。SGを比較するだけで、2：プレートアーマーのボリュームを見つけるのは本当に難しいです。

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• コランダム（パズルやミステリーの言葉である「コンンドラム」ではない）は、酸化アルミニウムの特定の結晶形であることに注意する価値があります。あなたが説明する特性を持つためには、その結晶として成長する必要があります。純粋なアルミニウムから鎧を着て、それを酸化しようとすると、酸化アルミニウムが得られますが、コランダムは得られず、その形の純粋なアルミニウムよりもさらに柔らかくなります。
• はい、それが私が提案する理由です。最も実行可能な解決策は、アルミニウムを酸化したり、酸化アルミニウムのランダムなスクラップを集めたりするのではなく、すでに結晶化した難問（宝石）を使用することです。
• サファイアの引張強度は、優れた単結晶として約400MPaです。優れました。素敵な写真-私はそれが好きです。
• コランダムビットと綿の混合物で作られた”コンクリート”の効果はどうなるのだろうか。繊維、および結合化合物。綿繊維は、鎧の一部にひびが入った場合でも鎧を確実に保持する傾向がありますが、コランダムは綿を保護します。
• 鋼はコランダムを引っかかない場合があります。それらを一緒に叩きます、最初に曲がる/割れますか？その’は鎧に関してはるかに重要な考慮事項です。

最も単純な問題は、王の身代金を作るのに費用がかかったということです。あなたが言うように、洗練するのは難しく、その結果、信じられないほど高価でした。

皇帝ナポレオン3世は、宴会の特別ゲストのために貴重なアルミカトラリーのセットを予約しました（あまり好まれないゲストは金のナイフとフォークを使用しました）。

これはどこでも引用されていますが、残念ながら元のソースを見つけることができませんが、これはすでに19世紀でした。早く行くと、あまり一般的に利用できなくなります。

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• ロンドン塔の王室の宝石の展示を訪れたときに、アルミニウムが一部に含まれていた古い英国の王冠を見たのを覚えているようです。 、しかし私はそれのソースを見つけることができませんでした。しかし、フレデリクVII ‘のアルミ製ヘルメット kongernessamling.dk/en/rosenborg/object/frederik-viis-helmet 、これは明らかに儀式用の貴金属製ヘルメットです。
• そして’ワシントンDCのワシントン記念塔は、アルミニウムのピラミッドで覆われていることを忘れないでください。 。記念碑が建てられたとき、それは最も高価な金属の1つでした。
• @TMNそしてさらに重要なことに、アルミニウムの費用がかかっているので、それは米国の産業力を紹介するための素晴らしい方法でした。原材料の入手可能性ではなく、処理。残念ながら、アルミニウムを比較的安価にするプロセスを完成させるのに数年しかかかりませんでした:)

Armor

ここで述べられている他のアイデアに反対するために、アルミニウムは驚くほど可能性があると思います良い鎧素材。

免責事項：私はこれに関する優れた情報源を持っていません。私は間違いなく材料エンジニアではないので、間違っている場合は訂正してください

私が言えることからアルミニウムは鋼の3分の1の密度、鋼の約3分の1の剛性、鋼の約半分の硬さ。それは悪い素材のように聞こえるかもしれませんし、大量に作るのが難しい場合ですが、いくつかの利点もあります。

1. それは3分の1の重さであるため、理論的には、摩耗と使用がほぼ同じでありながら、鋼の代替品の約3倍の厚さにすることができるはずです。これは硬度の不足を補う以上のものであり、実際には厚くするだけで大きな利点があります。その利点は、スライスするときに3倍の材料を通過する必要があることです。つまり、変位するのに3倍の摩擦と質量が必要です。つまり、実際には、鋼よりもアルミニウムの鎧の方が、継ぎ合わせや切り込みの保護が優れている可能性があります。重量による鎧。
2. アルミニウムは鋼よりも柔らかいため、完全に破損するのではなく、変形する可能性が高くなります。これは、車のクラッシャブルゾーンと同様に、曲げによって打撃のエネルギーの一部を吸収するため、鈍い衝撃を処理する場合に特に適しています。
3. 柔らかくなることのもう1つの利点は、理論的には簡単になることです。スミスのために形を整えます。これにより、損傷した場合の修理も容易になる可能性があります。厚くする必要があることでこれに反するかもしれませんが、私は実際には鍛冶についてあまり知らないので、専門家にその質問を任せます。
4. より軽い鎧が必要な場合は保護、アルミニウムは素晴らしいチェーンメールになります。突き刺す武器を止めるのに鉄や鋼よりもはるかに悪いですが、それでも一撃/斬撃には十分です。主な懸念事項（そしてこれが実際にどのように機能するかはわかりませんが、実際のテストを見てみたいです）は、鋼の斬撃兵器（ナイフとしましょう）がアルミニウムのリングを切り裂いてとにかくあなたに。

武器

また、この答えを完成させるために、私は武器の材料としてアルミニウムを使用することについての他の答えに同意します。それは柔らかくてエッジを保持しないためうまくいきません。また、衝撃で曲がることは同じ理由で武器に悪いです。鎧一式に適しており、衝撃の力を分散させます。さらに、鉄や鋼の鎧を身に着けている他の人を切断しようとすると、アルミニウムの武器はそれをまったく貫通できなくなります。

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• 3倍厚くすると、’正確に通過する必要があります3倍重い”より重い”鋼と同じ金属の質量。そして、あなたは’線形であることに過度に依存しています。これは、典型的ではなく、実際には非常に例外的な関係です。アルミニウムは鋼よりも柔らかいですが、’それほど頑丈ではありません。非常に簡単に壊れます。言うまでもなく、鋼鉄の鎧（および武器）は通常、表面は硬いが、内部は柔らかい。鍛造が難しく、ひどい疲労感があります。また、簡単に鍛接することもできません。アルミチェーンメイルはかなり壊れがちです。
• 私が言ったように、私は’ ‘ mは、実際に関係を正確に計算する経験のあるエンジニアではありません。私が悪い仮定をしていたところを明確にしてくれてありがとう。ただし、金属の質量が同じであるということに関しては、それは真実ですが、ブレードと鎧の間の摩擦は重要であり、質量ではなく厚さとともに増加します
• It ‘は非常に複雑なテーマです。これが単純な衝突（つまり、剣を真に押すのではなく投げる）の場合、2つはほとんど同じです。押し続けるという事実はより複雑になりますが、それでも’剣が質量よりも大幅に多くの質量を移動する必要がない限り、問題にはなりません。個人用鎧。
• 鎧を3倍厚くすることの大きな利点は、鎧がはるかに硬くなることです（25〜50 倍程度の硬さ）。凹みを残すには、はるかに大きなハンマーが必要であることを意味します。
• @KevinWells、立方体（または’の4乗）に応じて曲げ剛性が増加します。 ）厚さの。同様のクラスの材料（例：”構造金属”）の場合、その効果は材料間のばらつきよりもすぐに支配的になります。

クリスHは、アルミニウムが使用されているのは現代の鎧であるとすでに指摘しているので、これは単なる武器です。 。

現代の登山斧を見ると、アルミニウム製のシャフトが付いています。現代のジャベリンを見ると、（多くの場合）アルミニウム製のシャフトが付いています。現代のトレンチスペードを見ると、（多くの場合）アルミニウムシャフトが付いています。アルミニウムは、壊れないポールアームには木材よりもはるかに優れていますが、おそらく先端や刃をより硬いものにしたいと思うでしょう。

コメント

• アルミニウムシャフトには確かに木材に比べていくつかの利点がありますが、衝撃を受けると曲がる傾向があり、木材とは異なり、’元の形状に戻ることはありません。最初のスローで半分に曲がって回復しなかったアルミニウムアームでトレビュシェットを作ろうとしたときの経験。’あなたはジャベリンとおそらくより良いだろうと思います矢印ですが、衝撃に耐えなければならないポールアームの場合、あまり役に立たない場合があります

唯一のアルミニウムを使用することの真の利点は、それが軽いことですが、ボディアーマーの場合、それは必ずしも良いことではありません。もちろん、これは鎧の主な目的ではありませんが、重装甲は敵があなたをノックバックしすぎるのを防ぎます。しかし、最も重要なのは、成形と曲げが非常に簡単なため、アルミニウムが使用されていることです。正反対です。鎧に欲しいものの。