Cum ar funcționa aluminiul ca armură medievală?

Pentru o armă, aluminiul este o alegere slabă, deoarece nu poate ține o margine bine și, datorită densității reduse, nu poate concentra forța ca fier (de exemplu, într-un ciocan de război). Pentru PĂRȚILE unei arme, ar putea fi utilă.

În ceea ce privește armura, depinde de ce doriți. Puteți face lanț din aluminiu și este relativ ușor. Acest lucru poate funcționa pentru a rezista atacurilor slashing. Cu toate acestea, nu are puterea de a opri atacurile străpungătoare, cum ar fi împingerea unui pumnal sau a unui cap de săgeată. Inelele se vor răspândi și vor exploda. Deci puteți dubla sau chiar tripla inelele (sau le puteți face foarte groase), dar atunci armura începe să cântărească la fel de mult ca fierul sau oțelul.La fel cu un pieptar.Ok pentru a roti o bară, dar nu puteți opri o împingere (fie treceți, fie deformați și sfărâmați țesutul moale dedesubt). Acest lucru poate fi ușor demonstrat cu vase de aluminiu față de oțel inoxidabil. Rigiditatea și rezistența oțelului față de aceeași grosime a aluminiului sunt ușor de văzut. Iar vasele din aluminiu sunt semnificativ mai ușoare.

Un avantaj va fi reducerea ruginii, precum și greutatea mai mică pentru aceeași grosime a metalului și capacitatea de a prelua un lustruit ridicat. Deci, aluminiul ar fi probabil grozav pentru armura unui copil sau pentru un costum de paradă, creat pentru flash, nu pentru eficacitate. Sau dacă vă confruntați cu Magneto 🙂

Da, când este suficient de gros. Piesele turnate din aluminiu pe care le folosim din fabrica mea au o grosime de aproximativ 8 mm și sunt destul de dure. Este puțin probabil ca orice sabie și om puternic să poată face altceva decât să se îndoaie un pic. Dacă aceste piese nu ar fi fost atât de scumpe, aș scoate-le înapoi și aș încerca să le sparg pentru empirism. Am rupt (rupt) un capac de aluminiu de 4 mm strângând șuruburile în afara secvenței, dar acolo există factori precum cuplul și pârghia în joc care nu ar fi implicați în fizica unei lovituri simple. Într-un punct asemănător, Plate Armor este conceput pentru a se cufunda! placa pieptului se potrivește peste căptușeală la o distanță de corpul purtătorului. Dacă armura absoarbe o lovitură, are loc să se îndoaie fără a lovi ocupantul. Un metal semi-moale poate fi un avantaj pentru armură datorită capacității de a se îndoaie în loc. de pauză. Având suficientă grosime, armura de aluminiu este plauzibilă.

Comentarii

• un punct bun despre disiparea energiei de impact.
• Problema este că aluminiul este destul de fragil. Nu ‘ se îndoaie ușor, tinde să se spargă (după cum ați observat) și ‘ nu este foarte ductil (deci trebuie să aruncați în loc să forjați; iar forjarea este o modalitate destul de bună de a lucra cu material heterogen care este atât dur, cât și dur). În exemplul dvs., acest lucru poate fi văzut clar – dacă ați lucra cu fier / oțel forjat în schimb, cel mai probabil ați îndoi capacul în loc să-l rupeți.
• Cred că ar trebui menționată diferența dintre aluminiu pur și diferitele sale aliaje. În timp ce aluminiul um în sine este relativ fragil – ceea ce este rău pentru armuri – unele aliaje sunt maleabile și pot suferi destulă deformare plastică înainte de rupere. Deci, în timp ce aluminiul pur nu ar fi ‘ un material bun pentru armuri, unele aliaje ar fi cu siguranță.

O slăbiciune a aluminiului față de fier sau oțel este lipsa unei limite reale de de oboseală (aka Limita de rezistență. ) Oboseala este acumularea și mărirea micilor fisuri și imperfecțiuni atunci când materialul este stresat în mod repetat.

Pentru a provoca oboseală în fier și oțel, ați depășit un anumit prag de stres. Atâta timp cât stresul este sub acel punct, t metalul nu slăbește , indiferent de câte ori repetați stresul.

Problema cu aluminiul este că este supusă oboselii din cauza tensiunilor mult mai mici decât oțelul. Chiar și un mic stres va provoca o oarecare oboseală și, în timp, pe măsură ce stresul se repetă, oboseala crește și, în cele din urmă, metalul se sparge.

Luați o bară de oțel și o bară de aluminiu de aceeași rezistență și îndoiți-le în mod repetat atât înapoi cât și înapoi. Bara de aluminiu se va slăbi și se va sparge mult mai repede decât bara de oțel.

În cazul blindajelor, tensiunile repetate atât de la impact, cât și de la solicitările normale de marș, călare pe cal, și mai ales de stresul de la reparații, provoacă oboseală, care ar putea provoca eșecuri bruște, surprinzătoare.

O altă problemă cu aluminiul dintr-o perspectivă medievală este că „este mult mai dificil să sudarea forjată datorită punctului său de topire mai scăzut, mai mult oxidare rapidă și incapacitatea de a folosi culoarea strălucirii ca un indicator al temperaturii. Aluminiu este foarte reactiv cu oxigenul și formează rapid un strat de oxid care va preveni o sudură bună.

Un alt mic problema cu aluminiu este masa sa mai mică. Un obiect mai masiv are mai mult impuls decât unul mai ușor. Este pur și simplu mai greu de împins. Desigur, armura mai ușoară are multe beneficii, mai ușor de îmbrăcat, mai puțin obositoare și așa mai departe, deci acesta este un dezavantaj minor în cel mai rău caz.

Comentarii

• > O altă problemă mică cu aluminiul este masa sa mai mică. Un obiect mai masiv are mai mult impuls decât unul mai ușor. Este ‘ pur și simplu mai greu de împins.
• Asta ar pune avantajul pe Al atunci. De asemenea, în timp ce Al ar fi greu de forjat și sudat, ar fi mult mai ușor de turnat. ‘ De asemenea, nu sunt sigur dacă mersul va provoca de fapt o oarecare oboseală semnificativă.Și vorbind despre urechi care cauzează oboseală – care poate fi rezolvată de același fierar care fixează aceste urechi, încălzește piesa pentru a permite imperfecțiunilor rețelei să se recombine sau să se împrăștie sau să iasă la suprafață.
• Depinde de ceea ce înțelegi prin avantaj . Dacă scopul este de a facilita deplasarea rapidă și ușoară a purtătorului, atunci, desigur, da, este ‘ un avantaj, dar am menționat în mod special că, la fel ca și alte câteva răspunsuri. Ideea este că greutatea redusă nu este întotdeauna benefică. O masă mai mare înseamnă o mișcare mai mică la impact, iar o masă mai mare înseamnă, de asemenea, că se transportă mai multă energie în timpul mișcării, cum ar fi într-o încărcare cu lance. De exemplu, în justiție, unde libertatea de mișcare era mai puțin importantă decât a avea o mulțime de impuls, armura a devenit mult mai grea. După cum am spus, un punct minor, dar totuși legitim.
• Reparațiile WRT, desigur, pot fi făcute, dar aluminiu este mai greu de reparat folosind aceleași tehnici utilizate pentru fier sau oțel din motive deja menționate. Iar problema esențială a oboselii cu aluminiu este că apare chiar și cu solicitări minore, ceea ce nu se întâmplă cu fierul sau oțelul.
• Nu sunt convins de dvs. argument. Acest mod de avarie al aluminiului este o problemă uriașă în aeronavă, deoarece materialul este regulat expus la solicitări tranzitorii mari (deși nu atât de mari încât să treacă limita de oboseală a oțelului). Și totuși aluminiul este materialul dominant acolo. OTOH, armura este în mod normal expusă doar la stresuri destul de mici și numai în luptă brusc la lovituri cu forță de impact multe ordine de mărime mai puternice. Tocmai acele lovituri, în care se depășește chiar și limita de oboseală a fierului, reprezintă etalonul pentru o armură bună!

Din Wikipedia :

Aluminiul este un metal relativ moale , durabil, ușor, ductil și maleabil, cu aspect care variază de la argintiu până la gri mat, în funcție de rugozitatea suprafeței.

Punerea mea în evidență. Proiectarea armurilor medievale s-a bazat pe duritatea, rigiditatea oțelului. Arma are nevoie și de o margine tare.

Aluminiu are aproximativ o treime din densitatea și rigiditatea oțelului.

Deci, pentru a avea aceeași rigiditate, aveți nevoie practic de aceeași masă și mai multă grosime – doar dezavantaje.

Desigur, aliajele moderne de aluminiu sunt mai bune decât atât. În același timp, și soiurile moderne de oțel sunt mai bune.

Comentarii

• Aceeași greșeală făcută de celălalt răspuns – indiferent dacă ‘ s hard / soft este în mare măsură irelevant.
• Duritatea nu este singurul factor de luat în considerare, dar ‘ este greu irelevant. Tehnica cuir boulli a fost specială în scopul întăririi pielii pentru a fi folosită în armuri.
• @barbecue Odată ce ai trecut de un anumit punct , ea ‘ e irelevant. Pielea neîntărită este oarecum rezistentă la tăiere, dar nu prea bună împotriva piercingului sau a forței contondente. Chiar și aluminiul este mai dur decât pielea întărită.
• Duritatea înseamnă rezistență la perforație sau penetrare. Oțelul este mai greu de străpuns decât aluminiul. ‘ este relevant pentru armuri dacă ‘ vă faceți griji că veți fi înjunghiat. ‘ nu este singurul factor, dar ‘ este relevant.
• @barbecue Din punct de vedere istoric, armura de oțel era au apărut rareori arme de foc întărite (gloanțele fiind extrem de moi și destul de ușoare, dar concentrând multă forță într-un loc mic). Chiar și atunci, întărirea a fost făcută doar la suprafață – nu ‘ nu doriți să faceți armura fragilă, evident. Puteți face ” acoperire dură ” în multe moduri, dar aluminiu nu este ‘ ta bun potrivit pentru oricare – ‘ nu este greu și ‘ nu este greu.

Aluminiu este utilizat (wikipedia) în armura modernă pentru vehiculele de luptă amurate, cum ar fi ca M2 Bradley (wikipedia) . Acest lucru demonstrează că ideea nu este „ridicolă.

În cazul lui Bradley, aluminiul (probabil un aliaj, majoritatea referințelor la aluminiu se referă de fapt la aliaje pe bază de Al) este laminat. Wikipedia nu” t spune cu ce, dar în cazul tău chiar și o piele subțire de oțel peste o placă de aluminiu ar putea oferi o suprafață dură pe un suport dur. Acest lucru ar fi ca niște ferestre, în care o mare parte din forță provenea din lemn, deci îmbrăcat . O astfel de abordare ar fi mai ușoară decât oțelul singur. Cadrele din aluminiu, chiar și tuburile goale îndoite în formă, ar putea forma o structură puternică pentru a-și menține forma împotriva impactului și a susține o carcasă de oțel peste aluminiu.

Deoarece aliajele de Al sunt destul de ușor de lucrat, pielea din oțel ar putea fi chiar lanț.

Inspirată de răspunsul tău din corindon: ai putea înlocui chiar oțelul (dacă turnezi aluminiu) cu o piatră suficient de dură încorporată în matrice. Bineînțeles că bucăți individuale ar fi bătute și rupte, dar la fel plăcile ceramice de traumă din armura modernă (din nou wikpiedia) și acestea sunt „utilizate pe scară largă.

Comentarii

• Ei bine, plăcile moderne de traumă ceramică sunt utilizate în ciuda problemelor lor, deoarece nu avem o alternativă mai bună. Același lucru nu a fost ‘ nu este cazul armurilor medievale. Dacă ai fi suficient de bogat pentru a-ți permite un set complet de armură metalică, probabil ai supraviețuit multor daune armurii și le vei repara după aceea. Tu ‘ nu o va arunca doar pentru că ‘ nu este afectată. Plăcile cu traume ceramice sunt ‘ sunt foarte ieftine, dar ‘ sunt încă mult mai ieftine decât armura de oțel din epoca medievală, iar costul lor este de obicei măsurat în raport cu investiția uriașă de timp și bani pe care orice soldatul modern reprezintă.
• Dacă ideea mea a funcționat la un ll (și ‘ m-am pregătit să accept că s-ar putea să nu) ar putea fi reparat. Cel mai rău caz prin reformare. (@Luaan)
• Da, reformarea ar funcționa. Dar asta ar face-o cu atât mai scumpă 🙂 De ce ați alege un costum de armură din aluminiu în locul armurii din oțel mult mai ieftine și mai practice?
• @Luaan abordarea mea preferată a fost oțelul față de aluminiu. Dar acea ” de ce ați …? ” întrebarea se aplică mai mult întrebării decât un răspuns individual.

TL; DR: armura din aluminiu este plauzibilă sub forma corindon.

După cum au menționat mulți alții, folia / foile de aluminiu pur este o alegere slabă (deși ușoară) pentru armură. Cu toate acestea, dacă cineva își dorește cu adevărat armura din aluminiu, avem o altă opțiune. Înțeleg că nu este exact la ce răspundea întrebarea, dar să îl explorăm oricum în beneficiul altora.

Oxidul de aluminiu cristalizat, mai cunoscut sub numele de corindon, este o alegere de armură surprinzător de fezabilă. Este extrem de puternic, definiția unui 9/10 pe scara Mohs. Oțelul normal are o duritate de 4-4,5, iar oțelul întărit are o duritate de 7,5-8. Ceea ce înseamnă asta este că o lamă de oțel, chiar și o călită una, nu ar zgâria armura. De fapt, armura ar fi mai probabil să o zgârie!

Cu toate acestea, înțeleg că duritatea nu este singura considerație pentru alegerea materialului de armură. De asemenea, trebuie să luăm în considerare greutatea acesteia. Greutatea specifică versiunea densității) pentru corindon este în jur de 4. ¹ Greutatea specifică a oțelului variază ușor, dar este în mod normal de 7,7-7,8. Aceasta înseamnă că armura de corindon ar fi aproape la jumătate la fel de grea ca armura de oțel, cântărind în la numai 26 kg!

De asemenea, ar trebui să luăm în considerare disponibilitatea materialului și costurile de fabricație. Aici oțelul are un avantaj clar. Corindonul se găsește doar rar (este literalmente safire și rubine) și numai în dimensiuni mici (rareori peste 4-5 grame). Acest lucru înseamnă că nu puteți avea o armură făcută în întregime din corindon (cu excepția cazului în care permiteți magia, lucru pe care îl îndoiesc pe baza întrebării), dar ați putea să aveți armură realizată în întregime din pietre prețioase mici de corindon inserat în verigi de oțel.

În cele din urmă, dacă „vom avea literalmente o armură de pietre prețioase mici, sclipitoare, am putea la fel de bine să o facem să arate astfel:

¹ Am încercat să convertesc acest lucru în densitate și apoi să mă înmulțesc cu volumul unui costum de armură de placă, dar apoi am realizat două lucruri: 1. Puteți doar compara SG-urile și 2: volumul de armură de placă este cu adevărat greu de găsit.

Comentarii

• Probabil merită menționat faptul că corindonul (nu „enigmă”, care este un cuvânt pentru un puzzle sau mister) este o formă cristalină specifică de oxid de aluminiu. trebuie să crească ca acel cristal pentru a avea proprietățile pe care le descrieți. Nu ați putea fashi pe armura din aluminiu pur și apoi încercați să o oxidați – ați obține oxid de aluminiu, dar nu corindon, și ar fi chiar mai moale decât aluminiu pur în această formă.
• Da, de aceea sugerez că cea mai fezabilă soluție este să folosiți enigma deja cristalizată (pietre prețioase), să nu oxidați aluminiu sau să strângeți resturi aleatorii de oxid de aluminiu.
• rezistența la tracțiune a safirului este de aproximativ 400 MPa, ca mono cristale bune – nu ceva superior. Imagine frumoasă – îmi place.
• Mă întreb care ar fi eficacitatea unui ” beton ” realizat cu un amestec de bucăți de corindon, bumbac fibre și un compus de legare. Fibrele de bumbac ar avea tendința de a se asigura că armura se menține împreună chiar dacă părțile acesteia se sparg, în timp ce corindonul ar proteja bumbacul.
• Oțelul ar putea să nu zgârie corindonul, dar dacă bang-le împreună, care se îndoaie / crapă mai întâi? Că ‘ este o considerație mult mai importantă pentru armuri.

Cea mai simplă problemă este că ar fi costat o răscumpărare a unui rege. După cum spuneți, a fost greu de rafinat și, ca urmare, incredibil de scump.

împăratul Napoleon al III-lea a rezervat un set prețios de tacâmuri din aluminiu pentru oaspeții speciali la banchete. (Oaspeții defavorizați au folosit cuțite și furci de aur.)

Acest lucru este citat peste tot, din păcate nu pot găsi o sursă originală, dar acesta era deja secolul al XIX-lea. Cu cât mergeți mai devreme, cu atât este mai puțin disponibil.

Comentarii

• Mi se pare că îmi amintesc că am văzut o coroană britanică veche care avea aluminiu ca parte a acesteia la o vizită la bijuteriile regale de la London Tower , dar nu am găsit nicio sursă pentru asta. Am găsit totuși casca din aluminiu a lui Frederik VII ‘ kongernessamling.dk/en/rosenborg/object/frederik-viis-helmet, care este în mod evident o cască ceremonială, din metal prețios.
• Și nu
• @TMN Și mai important, a fost o modalitate excelentă de a prezenta puterea industrială a SUA, deoarece cheltuielile cu aluminiul sunt în prelucrarea, nu disponibilitatea materiilor prime. Păcat că a durat doar câțiva ani după aceea pentru a perfecționa un proces care a făcut aluminiu relativ ieftin 🙂

Armură

Pentru a nu fi de acord cu celelalte idei declarate aici, cred că aluminiul ar putea fi o surpriză bun material de armură.

Declinare de responsabilitate: Nu am surse excelente în acest sens și cu siguranță nu sunt inginer de materiale, așa că vă rog să mă corectați dacă greșesc

Din ceea ce pot spune despre aluminiu este vorba o treime deasă ca oțelul, aproximativ o treime rigidă ca oțelul și aproximativ jumătate la fel de tare ca oțelul. Acest lucru poate suna ca un material rău și este dacă este dificil de realizat în cantități mari, dar are și unele avantaje.

1. Deoarece este o treime la fel de grea, teoretic ar trebui să o puteți face de aproximativ trei ori mai groasă decât o alternativă din oțel, fiind în același timp la fel de ușor de purtat și de utilizat. Acest lucru compensează mai mult decât lipsa durității și are de fapt un avantaj semnificativ doar prin faptul că este mai gros. Avantajul este că, atunci când îl tăiați, trebuie să treceți de trei ori mai mult material, ceea ce înseamnă de trei ori mai multă frecare și masă de deplasat, ceea ce înseamnă că este posibil să aveți de fapt o protecție mai bună de împingere / tăiere împotriva blindajelor din aluminiu decât din oțel. armură în funcție de greutate.
2. Deoarece aluminiul este mai moale decât oțelul, este mai probabil să se deformeze decât să se rupă total. Acest lucru este deosebit de bun atunci când se confruntă cu impactul contondent, deoarece absoarbe o parte din energia loviturii prin îndoire, similar cu zonele care se prăbușesc într-o mașină. pentru a modela pentru fierar, ceea ce ar putea, de asemenea, să faciliteze repararea atunci când este deteriorat. Acest lucru poate fi contravenit dacă trebuie să fie mai gros, dar de fapt nu știu atât de multe despre fierărie, așa că voi lăsa această întrebare cuiva cu experiență.
3. Dacă aveți nevoie de armuri mai ușoare în detrimentul protecție, aluminiul ar crea un lanț excelent. Ar merge în continuare suficient de bine pentru a arunca o privire / tăierea loviturilor, deși ar face mult mai rău decât fierul sau oțelul la oprirea unei arme de împărțire. Preocuparea majoră (și nu știu cum ar funcționa acest lucru în realitate, dar mi-ar plăcea să văd un test practic), ar fi dacă arma de tăiere a oțelului (să zicem un cuțit) ar putea să taie doar inelele de aluminiu și să obțină pentru dvs. oricum.

Arme

De asemenea, doar pentru ca acest răspuns să fie complet, sunt de acord cu celelalte răspunsuri despre utilizarea aluminiului ca material de armă. Acest lucru nu ar funcționa bine, deoarece faptul că este moale nu face să țină o margine, iar aplecarea la impact este rău pentru o armă din același motiv bun pentru un set de armuri, răspândește forța impactului. În plus, dacă încercați să tăiați pe altcineva purtând o armură de fier sau oțel, arma dvs. din aluminiu nu va putea să pătrundă deloc.

Comentarii

• Dacă o faceți de trei ori mai groasă, ‘ va trebui să treceți exact aceeași masă de metal ca și de trei ori ” oțel ” mai greu. Și ‘ te bazezi prea mult pe faptul că lucrurile sunt liniare, ceea ce este într-adevăr o relație destul de excepțională, nu tipică. Și, deși aluminiul este mai moale decât oțelul, cu siguranță nu este ‘ mai dur – se va sparge foarte ușor. Ca să nu mai vorbim că armura (și armamentul) din oțel aveau de obicei o suprafață dură, dar interiorul moale. Nu poate fi falsificat cu ușurință și suferă îngrozitor de oboseală. De asemenea, nu poate fi ușor sudat prin forjare. Lanțul de aluminiu ar tinde să se rupă destul de puțin.
• După cum am spus, ‘ simplific foarte mult, deoarece ‘ nu sunt inginer cu experiență pentru a calcula cu adevărat relațiile cu exactitate. Mulțumesc pentru clarificare în care făceam presupuneri proaste. Cu toate acestea, în ceea ce privește masa de metal fiind aceeași, este adevărat, dar frecarea dintre lamă și armură contează și crește cu grosimea, nu cu masa
• Este ‘ este un subiect destul de complicat. Dacă aceasta ar fi o simplă coliziune (adică aruncarea sabiei în loc să o împingă adevărată), cele două sunt aproape identice. Faptul că continuați să împingeți este mai complicat, dar nu ar trebui să ‘ contează decât dacă sabia trebuie să deplaseze în mod semnificativ mai multă masă decât masa – ceea ce este foarte puțin probabil în orice fel de viabil armură personală.
• Marele avantaj al armării tale de trei ori mai groase este că este mult, mult mai rigid (de ordinul a 25-50 ori mai rigid). Înseamnă că este nevoie de un ciocan mult mai mare pentru a vă lăsa cufundat.
• @KevinWells, rigiditatea la îndoire crește pe măsură ce cubul (sau poate ‘ este a patra putere ) de grosime. Pentru clase similare de materiale (de exemplu, ” metale structurale „), acel efect domină rapid asupra variațiilor material-material.

Chris H a subliniat deja că se folosește aluminiu este o armură modernă, deci este vorba doar de arme .

Dacă te uiți la un topor alpinism modern, acesta are un ax din aluminiu. Dacă te uiți la o javelină modernă, aceasta (adesea) are un ax de aluminiu. Dacă te uiți la o pică modernă de șanț, aceasta are (adesea) un ax de aluminiu. Aluminiul este mult mai bun decât lemnul pentru brațele care nu se vor rupe, deși probabil veți dori ca vârful sau lama să fie ceva mai greu.

Comentarii

• Arborii din aluminiu au cu siguranță unele avantaje față de lemn, cu toate acestea tind să se îndoaie când sunt lovite și spre deosebire de lemn, ‘ nu se va întoarce la forma originală. experiență când am încercat să fac un trebuchet cu un braț din aluminiu care s-a îndoit la jumătate la prima aruncare și nu și-a mai revenit. Cred că ai ‘ dreptate că ar fi mai bine pentru javelini săgeți, dar pentru un braț de stâlp care trebuie să reziste la impacturi poate fi mai puțin util

Singurul adevăratul beneficiu al utilizării aluminiului este că este ușor, dar în cazul armurii corporale, acest lucru nu este neapărat prea bun. Bineînțeles, acesta nu este scopul principal al armurii, dar armura grea împiedică adversarul să vă dea înapoi prea mult. Totuși, cel mai important este că aluminiul este utilizat datorită cât de ușor este să se muleze și să se îndoaie, exact opusul a ceea ce vrei pentru armură.