Сверхвысокопрочная броневая сталь марки "44С"
Применение листового проката из броневых марок сталей мартенситного класса в производстве. Определение требований к баллистической стойкости противопульной брони для средств индивидуальной защиты. Оценка стойкости стали к образованию хрупких разрушений.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 30.03.2017 |
| Размер файла | 445,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Сверхвысокопрочная броневая сталь марки «44С»
Д.т.н. С.А. Гладышев,
В.А. Григорян,
А.И. Егоров,
Н.В. Заря
ОАО «Научно-исследовательский институт стали»
В настоящее время в серийном и опытно-промышленном производстве широко используется листовой прокат из броневых марок сталей мартенситного класса, позволяющих реализовать рабочий уровень твердости (при обеспечении требований по живучести) на уровне 53…54 HRC в варианте открытой выплавки и 55…57 HRC в варианте электрошлакового переплава.
Условия испытаний и требования к баллистической стойкости противопульной брони для СИЗ регламентируются ГОСТ Р 50744-95. Во всех случаях испытания обстрелом проводятся при постоянной ударной скорости с дистанции 5 м (при обстреле из пистолетов и револьверов) и 5…10 м (при обстреле из автоматов и винтовок).
Применение пуль со стальным термоупрочненным сердечником (ТУС) с твердостью HRC 60…64 (патрон 7Н10 калибра 5,45 мм с пулей ПП и патрон 57-Н-231 калибра 7,62 мм с пулей ПС к автоматам АК-74 и АКМ, соответственно) влечет за собой необходимость использования для изготовления бронеэлементов СИЗ броневых сталей с близкими значениями твердости на уровне 56…58 HRC и относительным сужением не менее 25…30%. Применение таких сталей приводит к закономерному росту противопульной стойкости преграды за счет увеличения сопротивления внедрению сердечника и созданию более благоприятных условий для его разрушения. Влияние твердости брони на толщину стальной преграды, обеспечивающую защиту от пуль различного стрелкового оружия, представлено на рис. 1.
Сбалансированный по содержанию углерода и основных легирующих и карбидообразующих элементов химический состав стали марки «44С», а также особенности технологии ее выплавки, прокатки и термической обработки позволяют получать структуру мелкодисперсного низкоотпущенного пакетного мартенсита с баллом зерна № 12-13 с твердостью 55-57 HRC (В = 2250…2350 МПа, 0,2 = 2000…2100 МПа, = 30%).
Сводные результаты баллистических испытаний бронепластин (изготовленных из металла 7 плавок) номинальной толщиной от 2,5 до 6,5 мм на соответствие 2, 3 и 5 классам защиты, а также результаты испытаний бронеэлементов толщиной 6,5 мм в защитной структуре фронтальной проекции бронежилета 6Б23 новыми типами отечественных пуль с термоупрочненными и твердосплавными сердечниками (7Н22, 7Н24) и пулей М193 к винтовке М16А1 представлены в табл. 1 и 2, соответственно.
Как следует из представленных данных, баллистические характеристики стали марки «44С» находятся на уровне лучших зарубежных гомогенных броневых сталей марок MARS-300 (Франция), ARMOX-600 (Швеция), 4340 ТОD (США).
Рисунок 1. Влияние твердости (HRC) на защищающую толщину при испытании различными средствами:
1. Пистолет ТТ (7,62) Пст (Vуд=415…445 м/с)
2. Автомат АК-47 (7,62) ПС; Vуд=710…725 м/с
3. Автомат АК-74 (5,45) - Vуд; 7Н10 900±10 м/с
4. Автомат АК-47 (7,62) ТУС: Vуд=710…725 м/с)
Таблица 1. Результаты испытаний гомогенных бронепластин из стали марки «44С» c фактической твердостью 56-57 HRC
|
Фактическая толщина, мм |
Оружие, калибр, индекс пули |
Фактическая ударная скорость, м/с |
Результаты испытаний |
||
|
Непробитие, шт |
Пробитие, шт. / % |
||||
|
2,50 - 2,55 |
ТТ, 7,62 мм Пст |
430…451 |
10 |
0 / 0 |
|
|
4,60 - 4,70 |
АКМ, 7,62 мм ПС-43 |
720…735 |
15 |
0 / 0 |
|
|
АК-74, 5,45 мм ПС |
900…915 |
15 |
0 / 0 |
||
|
6,30 - 6,50 |
АКМ, 7,62 мм ПС-43 ТУС |
720…740 |
50 |
0 / 0 |
|
|
СВД, 7,62 мм ЛПС |
822…843 |
50 |
0 / 0 |
||
|
АК-74, 5,45 мм 7Н22 |
890…916 |
55 |
7 / 11 |
Таблица 2. Результаты испытаний бронеэлементов из стали марки «44С» в структуре изделия 6Б23 (фактическая толщина бронеэлементов 6,50-6,60 мм, твердость 56-57 HRC
|
Оружие, калибр, индекс пули |
Фактическая ударная скорость, м/с |
Результаты испытаний |
||
|
Непробитие, сталь/пакет, шт |
Пробитие, пакет, шт. / % |
|||
|
АК-74, 5,45 мм 7Н22 |
900…913 |
10 / 11 (в т.ч. 3 при -50 0С) |
0 / 0 |
|
|
АК-74, 5,45 мм 7Н24 |
795…833 |
6 / 28 (в т.ч. 5 при -50 0С) |
2 / 6,7 |
|
|
М16А1, 5,56 мм М193 |
960…980 |
21 / 23 (в т.ч. 5 при -50 0С) |
0 / 0 |
Кроме того, для оценки стойкости стали к образованию хрупких разрушений (расколов и трещин) при пулевом обстреле и соответствия живучести бронеэлементов требованиям, предъявляемым к общевойсковым бронежилетам III уровня защиты, были выполнены контрольные испытаний двух бронеэлементов жилета 6Б23-1 номинальной толщиной 6,5 мм. Для обеспечения указанных требований бронеэлементы должны выдержать без образования хрупких разрушений попадание 5-6 выстрелов в один квадратный дециметр.
Бронеэлементы с размеченным участком обстрела площадью 1 дм2 фиксировались на цилиндрическом манекене из сухой древесины, обитом 20-мм войлоком, и обстреливались по нормали с дистанции 10 м из автомата АКМ (7,62-мм патрон 57-Н-231 с пулей ПС) и винтовки СВД (7,62-мм патрон 57-Н-323С с пулей ЛПС). Первый бронеэлемент выдержал без пробитий и разрушений 10 выстрелов из АКМ с ударными скоростями 710…724 м/с при этом живучесть была обеспечена при попадании 8 выстрелов в квадратный дециметр. Аналогичные испытания второго бронеэлемента проводились последовательным обстрелом ее из АКМ (5 выстрелов с ударными скоростями 725…733 м/с) и СВД (5 выстрелов с ударными скоростями 842…860 м/с). Стойкость и живучесть этой панели была обеспечена при попадании 9 выстрелов в квадратный дециметр. Фотография этих бронеэлементов после испытаний представлены на рис. 2.
В соответствии с требованиями ГОСТ РВ 15.301 - 2003 была проведена подготовка и освоение серийного производства листового проката из стали марки «44С» в ходе изготовления, испытания и исследования опытно-промышленных партий листов из металла 7 электродуговых плавок в размерном сортаменте 2,4 х 1000 х 2000 мм; 4,4 х 1000 х 2000 мм и 4,4 х (1200…1500) х 4500 мм. Таким образом, сталь марки «44С» прошла полный требуемый регламент отработки броневой стали для баллистической защиты. На листовой прокат из этой стали указанного выше размерного сортамента оформлены технические условия ТУ 7399-186-07519648-2005.
листовой броневой сталь противопульный
Рисунок 2. Внешний вид бронеэлементов из стали марки «44С» после испытаний на живучесть обстрелом по нормали из автомата АКМ и винтовки СВД с указанными ударными скоростями
а) Бронеэлемент № 1.
Бронепанель изд. 6Б23-1 черт. КЛЖТ.745612.030
б) Бронеэлемент № 2.
Бронепанель изд. 6Б23-1 черт. КЛЖТ.745612.034-01
Заключение
Разработанная в ОАО «НИИ стали» новая сверхвысокопрочная броневая сталь марки «44С» обладает высокими показателями противопульной стойкости и по совокупности своих баллистических характеристик и живучести при пулевом обстреле превосходит отечественные и зарубежные аналоги, используемые в производстве бронеэлементов СИЗ.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Классификация и маркировка сталей. Сопоставление марок стали типа Cт и Fe по международным стандартам. Легирующие элементы в сплавах железа. Правила маркировки легированных сталей. Характеристики и применение конструкционных и инструментальных сталей.
презентация [149,9 K], добавлен 29.09.2013Определение, классификация легированной стали. Маркировка, дефекты. Структура легированных сталей в нормализованном состоянии. Свойства и применение легированных сталей. Конструкционная и инструментальная легированная сталь. Аустенитные и ферритные стали.
реферат [720,7 K], добавлен 11.10.2016Классификация и применение различных марок сталей, их маркировка и химический состав. Механические характеристики, обработка и причины старения строительных сталей. Оборудование для автоматической сварки под флюсом, предъявляемые к ней требования.
контрольная работа [73,8 K], добавлен 19.01.2014Процентное содержание углерода и железа в сплаве чугуна. Классификация стали по химическому составу, назначению, качеству и степени раскисления. Примеры маркировки сталей. Расшифровка марок стали. Обозначение легирующих элементов, входящих в состав стали.
презентация [1,0 M], добавлен 19.05.2015Процессы, протекающие в стали 45 во время нагрева и охлаждения. Применение стали 55ПП, свойства после термообработки. Выбор марки стали для роликовых подшипников. Обоснование выбора легкого сплава для сложных отливок. Способы упрочнения листового стекла.
контрольная работа [71,5 K], добавлен 01.04.2012Требования к свойствам инструментальных материалов. Перечень марок нескольких основных нетеплостойких сталей для режущего инструмента. Закалка доэвтектоидных сталей. Быстрорежущие стали: маркировка, структура, технология термической обработки и свойства.
контрольная работа [19,8 K], добавлен 20.09.2010Порядок определения степени жаропрочности стали и сплавов, применяемых на современном производстве. Особенности использования жаропрочных сталей, изготавливаемые детали. Стали перлитного, мартенситно-ферритного, аустенитного класса, на никелевой основе.
контрольная работа [66,9 K], добавлен 06.05.2011Сталь марки 15Х - низкоуглеродистая хромистая конструкционная цементуемая сталь содержит углерод, хром и марганец. Анализ влияния углерода и легирующих элементов стали на технологию ее термообработки. Операции термообработки деталей из стали этой марки.
контрольная работа [50,0 K], добавлен 05.12.2008Сравнительная характеристика быстрорежущих сталей марок: вольфрамомолибденовой Р6М5 и кобальтовой Р9М4К8 - различие в свойствах этих сталей и оптимальное назначение каждой из них. Разработка и обоснование режимов обработки изделий из этих сталей.
практическая работа [1,8 M], добавлен 04.04.2008Схема процесса коррозионного растрескивания под напряжением (КРН). Сравнительные испытания стойкости металла вблизи шва и основного металла труб 12х1220 мм из стали 17Г1С-У и 17,8х1220 мм из стали К60 к КРН. Анализ состояния образцов после испытаний.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 27.09.2012Принципы обозначения стандартных марок легированных сталей, их механические свойства. Влияние вредных примесей, величины зерна на свойства. Виды закалки, структура сплава после нее. Понятие свариваемости стали. Коррозионные повреждения нержавеющей стали.
курсовая работа [5,1 M], добавлен 18.03.2010Стали как наиболее многочисленные сплавы, которые широко применяются во многих отраслях народного хозяйства. Особенности инструментальных, пружинно-рессорных и быстрорежущих сталей. Система обозначения марок стали и сплавов. Схема работы мартена.
презентация [1,6 M], добавлен 10.03.2015Назначение холоднокатаного листа из стали 08Ю и его структура в деформированном состоянии. Характеристика горячекатаного проката. Мероприятия по контролю качества. Достоинства оборудования для термической обработки холоднодеформированного металла.
курсовая работа [3,1 M], добавлен 26.10.2014Определение классификации конструкционных сталей. Свойства и сфера использования углеродистых, цементуемых, улучшаемых, высокопрочных, пружинных, шарикоподшипниковых, износостойких, автоматных сталей. Стали для изделий, работающих при низких температурах.
презентация [1,8 M], добавлен 14.10.2013Условия эксплуатации матрицы. Оценка воздействия технологических факторов на свойства материалов. Требования, предъявляемые к стали для штампов горячего деформирования. Перечень марок сталей и сплавов для изготовления пуансона-матрицы. Режимы обработки.
курсовая работа [7,3 M], добавлен 11.06.2013Классификация сталей. Стали с особыми химическими свойствами. Маркировка сталей и области применения. Мартенситные и мартенсито-ферритные стали. Полимерные материалы на основе термопластичных матриц, их свойства. Примеры материалов. Особенности строения.
контрольная работа [87,0 K], добавлен 24.07.2012Преимущества холодной прокатки и ее использование в металлургии. Группы легированных сталей: коррозионностойкая и электротехническая. Технологические требования к системе контроля толщины полосы. Устройство и принцип действия ультразвуковых толщиномеров.
курсовая работа [539,4 K], добавлен 17.06.2011История открытия нержавеющей стали. Описание легирующих элементов, придающих стали необходимые физико-механические свойства и коррозионную стойкость. Типы нержавеющей стали. Физические свойства, способы изготовления и применение различных марок стали.
реферат [893,5 K], добавлен 23.05.2012Стали конструкционные углеродистые обыкновенного качества. Механические свойства горячекатаной стали. Стали углеродистые качественные. Легированные конструкционные стали. Низколегированный сплав, среднеуглеродистая или высокоуглеродистая сталь.
презентация [27,7 M], добавлен 19.12.2014Система понятий, входящих в понятие "марка материала". Обозначения стандартных марок легированных сталей по ГОСТ 4543 и в иностранных стандартах. Управление типом структуры образующейся при закалке. Процесс старения стали. Виды коррозионных повреждений.
курсовая работа [39,4 K], добавлен 09.07.2009
