Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

Znaleziono wyników: 2

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: ultrawytrzymała stal nanobainityczna

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Methods to Increase the Protective Effectiveness of Add-on Armour made of Perforated Ultra-High-Strength Nanobainitic Steel Plates

Garbarz Bogdan, Marcisz Jarosław, Burian Wojciech, Kowalski Aleksander, Borowski Jacek, Szkudelski Szymon, Walicki Marek, Zając Kamil

Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa

2023

Vol. 14, Nr 1 (51)

23--60

The mechanical properties of industrially produced perforated steel plates are obtained by hardening and low-temperature tempering to produce a martensitic microstructure. Another morphological type of steel microstructure that allows for ultra-high strength and, at the same time, a level of ductility that qualifies it for use in armour is nanobainite. Research into nanobainitic steels has led to the development of plates manufacturing technology at a level that can be implemented in industrial production, and has confirmed the high potential of this material for use as additional armour in the form of perforated plates. This paper reports the results of research aimed at developing a technology for the production of perforated armour plates made of nanobainitic steel, with properties competitive with currently available perforated steel plates on the world market with the highest protective effectiveness under conditions of multi-hit firing tests with small and medium calibre ammunition. The tests were performed on 300 × 260 mm plates, with the nominal thicknesses of 8 mm, 6 mm and 4 mm, produced from industrially melted nanobainitic steel NANOS-BA®. The protective effectiveness of nanobainitic perforated plates in a system with a solid armour steel backing plate of 500 HBW hardness was tested by multi-hit firing, according to the procedures set out in the STANAG 4569 and AEP-55 vol. 1 specifications (adapted to the format of tested plates), against selected projectile types assigned to protection levels 2 and 3. Based on the analysis of the results of the firing tests and the macroscopic and microscopic examinations of the perforated plates before and after firing, the optimum perforation method was selected and the most favourable geometrical and dimensional arrangements of the perforations were determined for different plate thicknesses.

Celem badań było opracowanie technologii wytwarzania płyt perforowanych ze stali nanobainitycznej o skuteczności ochronnej konkurencyjnej w stosunku do obecnie dostępnych pancernych płyt perforowanych. Płyty perforowane o wymiarach 300 × 260 mm × (4 mm, 6 mm oraz 8 mm) wytworzono ze średniostopowej stali nanobainitycznej zawierającej 0,6% masowych węgla. Wykonano badania metalograficzne za pomocą mikroskopu świetlnego i skaningowego mikroskopu elektronowego oraz pomiary mikrotwardości i twardości. Testy ostrzałem wykonano wg STANAG 4569:ed3:2014 zgodnie z procedurą dostosowaną do wymiarów badanych płyt perforowanych. Wykonanie otworów w płytach metodą obróbki skrawaniem nie zmieniło właściwości mechanicznych w warstwach materiału przylegających do otworów. Wycinanie otworów laserem spowodowało spadek ciągliwości i w rezultacie zarodkowanie pęknięć w trakcie uderzenia pocisku. Wszystkie warianty układów płyt perforowanych o grubości 6 mm z płytami litymi o grubości 6 mm 500 HBW badane ostrzałem amunicją 7,62 × 39 mm-API-BZ spełniły wymagania poziomu 2 STANAG 4569. Układy płyt perforowanych o grubości 4 mm z płytą litą o grubości 4 mm 500 HBW nie spełniły wymagań poziomu 2. W wyniku ostrzału amunicją 7,62 × 54R mm-B32-API układów płyt perforowanych o grubości 8 mm z równoległymi płytami litymi 500 HBW o grubości 6 mm w zakresie poziomu 3 STANAG 4569, uzyskano pozytywne rezultaty dla określonych wariantów. Zaproponowano zmodyfikowane wzory perforacji dla płyt nanobainitycznych do finalnej weryfikacji eksperymentalnej.

Eksperymentalna weryfikacja możliwości zastosowania nanostrukturalnej stali bainityczno-austenitycznej do wytwarzania odkuwek matrycowych

Garbarz B., Niżnik-Harańczyk B.

Prace Instytutu Metalurgii Żelaza

2015

T. 67, nr 1

5--13

Artykuł zawiera wyniki badań odkształcalności ultrawytrzymałej stali bainityczno-austenitycznej NANOS-BA® w zakresie temperatury charakterystycznym dla kucia na gorąco oraz wyniki pomiarów właściwości mechanicznych i obserwacji mikrostruktury tej stali po zastosowaniu różnych wariantów obróbki cieplnej. Wykonano symulacje kucia wybranego typu odkuwki matrycowej w urządzeniu Gleeble 3800, stosując odkształcanie w zakresie temperatury 800-1100°C i regulowane chłodzenie po odkształceniu. Stwierdzono, że maksymalne naprężenie na krzywych płynięcia σ-ε w kolejnych następujących po sobie gniotach w stałej temperaturze ulega niewielkim zmianom. Świadczy to o braku umacniania się badanej stali w zastosowanych izotermicznych cyklach odkształcania. Wraz z obniżaniem temperatury odkształcania próbek w symulatorze Gleeble od 1100°C, przez 950°, do 800°C, następował - zgodnie z oczekiwaniami - wzrost maksymalnego naprężenia odkształcenia. Testowano skuteczność zastosowania obróbki cieplnej GSIT (Grain Sectioning and Isothermal Transformation = podział ziarn i przemiana izotermiczna) do zwiększenia udarności stali NANOS-BA®. Zastosowanie obróbki GSIT, polegającej na kontrolowanym chwilowym przechłodzeniu poniżej MS przed obróbką izotermiczną, istotnie zwiększyło udarność Charpy-V stali NANOS-BA® w całym zakresie temperatury badania, od 20°C do -60°C. W wyniku wykonanych badań stwierdzono, że stal NANOS-BA® może zostać zastosowana do wytwarzania ultrawytrzymałych odkuwek matrycowych.

Results of deformability investigation of ultra-strength bainite-austenite steel NANOS-BA® in the temperature range characteristic of hot forging, as well as results of measurements of mechanical properties and microstructure observation of this steel subjected to various heat treatment procedures are reported in the paper. Simulations of forging operation of a specific type of drop forging in a Gleeble simulator were carried out applying deformations in the temperature range of 800-1100°C followed by controlled cooling. It was found that the maximum values of the stress read out from the σ-ε flow curves of consecutive compressions at constant deformation temperature only little changed. This is the evidence of lack of the work-hardening of the investigated steel in the consecutive isothermal compressions at applied deformation temperatures of 1100°C, 950° and 800°C. Lowering temperature of deformation in the Gleeble simulator from 1100°C, through 950°, to 800°C, caused - as expected – an increase in the maximum deformation stress. Effectiveness of the GSIT (Grain Sectioning and Isothermal Transformation) heat treatment to increase fracture toughness of NANOS-BA® steel was tested. Application of GSIT heat treatment, consisting in short-time undercooling below MS before isothermal transformation, substantially increased Charpy-V fracture toughness of NANOS-BA® steel in the whole range of testing temperature, from 20°C to -60°C. Based on the obtained results of investigation it was concluded that NANOS-BA® steel can be used for manufacturing of ultra-strength drop forgings.