Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Development of technology for the production of lightweight observation and protective container (LOOK) made of nanostructured ultra-strength steels

Marcisz Jarosław, Garbarz Bogdan, Tomczak Tymoteusz, Janik Aleksandra, Zalecki Władysław, Burdek Marek, Adamczyk Mariusz, Starczewski Lech, Gmitrzuk Michał, Nyc Robert, Gołuński Marcin, Żółkiewski Krzysztof, Lubowiecki Paweł, Skurczyński Marcin

Journal of Metallic Materials

|

2021

|

Vol. 73, no. 2

13--39

EN

The article contains results of research and analyses concerning application of nanostructured bainitic steel in the form of plates for manufacturing of armour components. The presented results of examination of microstructure and properties include a wide range of laboratory experiments and industrial tests, which resulted in the achievement of the assumed functional properties. In the period of 2017-2021, a scientific and industrial consortium consisting of Łukasiewicz - Institute of Ferrous Metallurgy (leader); WITPiS, Tarnów Mechanical Works, Alchemia and Heatmasters Poland carried out a project funded by the POIR 04.01.04 programme aimed to develop the design and to manufacture an observation and protective container with a specified resistance to penetration by armour-piercing projectiles and with a lower mass of steel armouring in relation to that currently produced. The aim of the project was achieved by using armour plates made of nanostructured bainitic steel (nanobainitic), which are characterised by high resistance to high-energy impact concentrated in a small area. The technological tests carried out in the project mainly concerned the development of a new container and industrial technology of armour plates production and their application in the armour of this container. Based on the results of investigation of the semi-industrial scale material, the optimum chemical composition for industrial scale melting and casting was determined. An industrial technology for the production of plates of nano-structured bainitic steel was developed, which includes the following processes: smelting and casting, preliminary heat treatment and ingot hot processing, as well as hot rolling, final heat treatment, and surface treatment. A test batch of the material in the form of 1500×2470 mm armoured plates was fabricated under industrial conditions. The final result of the project is a container armoured with bainitic nanostructured steel plates with implementation documentation and a technology for producing armoured plates from this steel under the technical and technological conditions of domestic steel manufacturers.

PL

Artykuł zawiera wyniki badań i analiz dotyczące zastosowania stali nanostrukturalnej bainitycznej w postaci blach arkuszowych do wytwarzania elementów opancerzenia. Przedstawione wyniki badań mikrostruktury i właściwości obejmują szeroki zakres eksperymentów laboratoryjnych i badań przemysłowych, w wyniku których osiągnięto założone właściwości użytkowe. W latach 2017-2021 konsorcjum naukowo-przemysłowe w składzie: Łukasiewicz - Instytut Metalurgii Żelaza (lider), Wojskowy Instytut Techniki Pancernej i Samochodowej (WITPiS), Zakłady Mechaniczne Tarnów S.A. (ZMT), Alchemia S.A. i Heatmasters Poland sp. z o.o. zrealizowało projekt finansowany z programu POIR 04.01.04, którego celem było opracowanie konstrukcji i wykonanie kontenera obserwacyjno-obronnego o określonej odporności na przebicie pociskami przeciwpancernymi oraz o niższej masie opancerzenia stalowego w odniesieniu do obecnie wytwarzanego. Cel projektu osiągnięto przez zastosowanie blach pancernych ze stali nanostrukturalnej bainitycznej (nanobainitycznej-NBA), które charakteryzuje wysoka odporność na skoncentrowane na małym obszarze wysokoenergetyczne oddziaływania udarowe. Zrealizowane badania przemysłowe w projekcie dotyczyły w głównej mierze opracowania konstrukcji nowego kontenera oraz przemysłowej technologii wytwarzania blach pancernych i ich zastosowania w opancerzeniu tego kontenera. Na podstawie wyników badań materiału wytworzonego w skali półprzemysłowej ustalono optymalny skład chemiczny dla wytopów przemysłowych. Opracowano przemysłową technologię wytwarzania blach ze stali nanostrukturalnej bainitycznej, która obejmuje następujące procesy: wytapianie i odlewanie, wstępną obróbkę cieplną i przetwarzanie wlewków oraz walcowanie na gorąco blach i finalną obróbkę cieplną oraz obróbkę powierzchniową. Wykonano testową partię materiału w warunkach przemysłowych w postaci pancernych blach arkuszowych o wymiarach 1500×2470 mm. Finalnym rezultatem projektu jest kontener opancerzony za pomocą blach ze stali nanostrukturalnej bainitycznej z dokumentacją wdrożeniową oraz technologia wytwarzania blach pancernych z tej stali w warunkach techniczno-technologicznych krajowych wytwórców wyrobów stalowych.

2

Determining the degree of pulse absorption of air blast wave by spaced material systems

Starczewski Lech, Szcześniak Krzysztof, Gmitrzuk Michał, Nyc Robert

Materiały Wysokoenergetyczne

|

2020

|

T. 12(1)

173--183

EN

The paper presents the results of a study to determine the degree of attenuation of a detonation wave pulse generated by a spherical ceresin-phlegmatized hexogen charge, by spaced material systems. The systems were mounted on a ballistic pendulum and the amount of energy absorbed was determined based on the change in pendulum swing. The spaced panels with absorbing elements, simulated the flat bottom of a vehicle exposed to a single blast.

PL

Praca przedstawia wyniki badań nad określeniem stopnia tłumienia impulsu fali podmuchowej, generowanej wybuchem cylindrycznego ładunku heksogenu flegmatyzowanego cerezyną, przez przestrzenne układy materiałowe. Badane układy montowano na wahadle balistycznym a miarą stopnia absorbcji energii był stopień wychylenia się wahadła. Zastosowane panele przestrzenne z elementami absorbującymi, symulowały konstrukcję płaskiego dna pojazdu poddanego jednokrotnemu udarowi siły.

3

Skuteczność ochronna blach pancernych ze stali nanobainitycznej

Marcisz Jarosław, Garbarz Bogdan, Stępień Jerzy, Tomczak Tymoteusz, Starczewski Lech, Nyc Robert, Gmitrzuk Michał, Gołuński Marcin

Journal of Metallic Materials

|

2020

|

Vol. 72, no. 1

21--38

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań odporności na przebicie blach ze stali nanobainitycznej o grubości w zakresie 6÷9 mm za pomocą pocisków o zróżnicowanym mechanizmie penetracji. Testy ostrzałem prowadzono stosując amunicję kal. 7,62×39 mm BZ zgodnie z wymaganiami dokumentu standaryzacyjnego NATO Stanag 4569A (poziom 2) oraz amunicję kal. 7,62×54R mm B32 w celu wyznaczenia parametru V50 dla wytypowanych wariantów i grubości blach. Blachy arkuszowe stanowiące materiał badań wytworzono w skali przemysłowej z dwóch wytopów o różnym składzie chemicznym. Arkusze blach ze stali nanobainitycznej poddano obróbce cieplnej obejmującej austenityzowanie, regulowane chłodzenie i bezpośrednie wygrzewanie izotermiczne, której parametry zoptymalizowano w celu uzyskania jak najwyższej zdolności ochronnej. W miejscach oddziaływania pocisku z blachą przeprowadzono badania mikrostruktury w celu szczegółowej analizy skutków ostrzału. Uzyskane wyniki badań wskazały graniczne wartości prędkości pocisków oraz grubości blach dla których ochrona balistyczna jest skuteczna. Określono zakres właściwości mechanicznych wyznaczanych w statycznej próbie rozciągania oraz rodzaj mikrostruktury, w tym zawartość i postać austenitu resztkowego, gwarantujące spełnienie wymaganego poziomu odporności na przebicie. Na podstawie wyników testów ostrzałem wytypowano warianty obróbki cieplnej dla blach o określonej grubości, przeznaczonych na opancerzenie kontenera obserwacyjno-obronnego. Badania i testy wykonano w ramach projektu POIR 04.01.04-00-0047/16, którego głównym celem jest obniżenie masy opancerzenia kontenera LOOK.

EN

The article presents the results of tests on resistance to perforation of nanobainitic steel plates with a thickness in the range of 6-9 mm with the use of projectiles with different perforation mechanisms. Firing tests were carried out using 7.62×39 mm BZ ammunition in accordance with the requirements of the NATO Stanag 4569A standard document (level 2) and 7.62×54R mm B32 ammunition to determine the V50 parameter for selected variants and plate thickness. The plates constituting the testing material were manufactured on an industrial scale from two heats with different chemical composition. The nanobainitic steel plates were subjected to heat treatment including austenitisation, controlled cooling and direct isothermal annealing, the parameters of which were optimised in order to achieve the highest protective capacity. Microstructure studies were carried out in places where the projectile and the plate interacted, in order to analyse the effects of firing in detail. The obtained test results indicated limit values of projectile velocities and plate thicknesses for which ballistic protection is effective. The range of mechanical properties determined in a static tensile test as well as the type of microstructure were determined, including the content and form of retained austenite, guaranteeing compliance with the required level of resistance to perforation. Based on the results of the firing tests, heat treatment variants were selected for plates of a certain thickness intended for the armour of an observation and protective container. The studies and tests were carried out as part of the POIR 04.01.04-00-0047/16 project, the main goal of which is to reduce the weight of a LOOK container armour.

4

Optimisation of parameters for the production of perforated armour panels made of nanobainitic steel using dynamic hardness measurement methodology

Marcisz Jarosław, Garbarz Bogdan, Tomczak Tymoteusz, Janik Aleksandra, Starczewski Lech, Nyc Robert, Gmitrzuk Michał

Journal of Metallic Materials

|

2019

|

Vol. 71, no. 4

12--18

EN

The study is a continuation of the development of material characteristics in order to expand the range of products for the production of which nanostructured bainitic steels can be used. The tests included measurement of dynamic properties important in the material qualification process for firing tests and for other applications requiring dynamic wear resistance. The novelty of the implemented development of the innovative grade of nanostructured steel and the technology of manufacturing products - including armour systems containing perforated panels made of this grade of steel, consisted in developing the basics of dynamic hardness measurement methods and dynamic indentation tests using a Gleeble simulator.

PL

W pracy kontynuowano opracowywanie charakterystyk materiałowych w celu poszerzenia asortymentu wyrobów, do wytwarzania których można zastosować stale nanostrukturalne bainityczne. Badania obejmowały pomiary właściwości dynamicznych istotnych w procesie kwalifikacji materiału do testów ostrzałem oraz do innych zastosowań wymagających odporności na zużycie dynamiczne. Nowość realizowanego rozwoju innowacyjnego gatunku stali nanostrukturalnej oraz technologii wytwarzania wyrobów - w tym systemów opancerzenia zawierających blachy perforowane z tego gatunku stali, polegała na opracowaniu podstaw metody pomiaru twardości dynamicznej oraz testów wgłębiania dynamicznego z zastosowaniem symulatora Gleeble.