AT153173B - Mangan-Silizium-Stahllegierung für schußsichere Helme. - Google Patents

Description

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  Mangan-Silizium-Stahllegierung für schuBsichere Helme. 



   Für die Herstellung schusssicherer Helme verwendete man vielfach vergütbare Stahllegierungen, die zumeist einen Kohlenstoffgehalt von 0'3% besitzen, Silizium etwa   2%,   Nickel etwa 2% und fallweise geringe Zusätze von Chrom, Wolfram, Molybdän und Vanadin enthalten, oder Chrom-Silizium- 
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 werden, wegen ihrer geringen Dehnung im vergüteten Zustande ungünstig, d. h. in der Helmbeuge lässt sich   Schusssicherheit   nicht erreichen. 



   Üblicherweise werden austenitisch Helmblechlegierungen verwendet, die etwa 0'8-1% Kohlenstoff, 12-14% Mangan und allenfalls geringe Zusätze von Chrom, Molybdän, Nickel und Kupfer haben. 



  Diese ergeben auch bei statisch steifen Helmformen schusssichere Helme, doch haben sie den Nachteil, dass die durch den   Beschuss   hervorgerufenen Einbeulungen sehr tief sind. Bei etwa 1 mm Stärke des Helmes reicht ihre   Schusssicherheit   auch nur bis zu einer Auftreffenergie von etwa 18 mkg. 



   Erfindungsgemäss werden für die Herstellung von schusssicheren Helmen Stahllegierungen verwendet, die einen Kohlenstoffgehalt von   1-2%,   am besten 1'2-1'6%, aufweisen und deren Mangangehalt 19-22% bei gleichzeitiger Anwesenheit von   0'5-3% Silizium beträgt.   Besonders günstige Ergebnisse sind bei einem Kohlenstoffgehalt von   1'5%,   bei   20%   Mangan und 2% Silizium zu erreichen. 



   Eine weitere Verbesserung der Schusssicherheit ist durch den Zusatz von Vanadin mit   0'1-2'5%   zu erreichen. Aus solchen Stahllegierungen hergestellte Helme ergeben eine geringere Tiefe der Einbeulung gegenüber den bisher verwendeten Helmen aus austenitischem Stahl und erhöhen gleichzeitig den Widerstand gegenüber Beschuss wesentlich. 



   Es wurden z. B. aus einem Stahl, der mit   1'42% Kohlenstoff, 1'95% Silizium, 20'88% Mangan   und 1'24% Vanadin legiert war, im Vergleich zu einem   Chrom-Sili7iumstahl   und einem üblichen austenitischen Manganstahl aus 1 mm starken Blechen Helme angefertigt. Diese Helme wurden mit Stahlmantelgeschossen mit 18 und 45 mkg Auftreffenergie beschossen. 
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<tb> 
<tb> 



  Auftreff-Energie <SEP> 18 <SEP> mkg <SEP> Auftreff-Energie <SEP> 45 <SEP> mkg
<tb> nicht <SEP> mehr <SEP> vollkommene
<tb> Helm <SEP> aus <SEP> Üblichem <SEP> Sehusssicherheit. <SEP> Es <SEP> liegt <SEP> bereits <SEP> an <SEP> allen <SEP> Stellen <SEP> wird <SEP> der <SEP> Helm
<tb> austenitischem <SEP> Mn-Stahl <SEP> die <SEP> äusserste <SEP> Belastungsgrenze <SEP> durchschossen
<tb> vor
<tb> nicht <SEP> an <SEP> allen <SEP> Stellen <SEP> schuss-etwa <SEP> 75% <SEP> der <SEP> abgegebenen
<tb> Helm <SEP> aus <SEP> vergütetem <SEP> Cr-Si-sicher.

   <SEP> An <SEP> den <SEP> statisch <SEP> steifen <SEP> Schüsse <SEP> schlagen <SEP> durch, <SEP> die <SEP> übStahl <SEP> Stellen <SEP> des <SEP> Helmes <SEP> treten <SEP> rigen <SEP> 25% <SEP> führen <SEP> zu <SEP> schweren
<tb> Durchschüsse <SEP> auf <SEP> Beschädigungen <SEP> des <SEP> Helmes
<tb> Erfindungsgemässe <SEP> Legierung <SEP> volliommene <SEP> Schusssicherheit <SEP> vollkommene <SEP> Schusssicherheit
<tb> 
 

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Ausser den   Silizium-Niekelstählen   oder Silizium-Chromstählen und den üblichen austenitischen Manganstählen mit 12-14% Mangan wurden auch bereits   Silizium-Manganstähle   mit 0'25-3% Silizium, 10-17% Mangan und bis zu 2% Kohlenstoff zur Herstellung   schusssicherer   Gegenstände verwendet.

   Auch bei den Silizium-Manganstählen werden wie bei den üblichen austenitischen Manganstählen Mangangehalte von 12-14% bevorzugt. Der Grund hiefür ist darin zu suchen, dass sich bei etwa 12-14% Mangan ein Optimum hinsichtlich Festigkeit und Dehnung ergibt. 



   Die Stähle nach der Erfindung weisen hingegen einen wesentlich höheren Mangangehalt auf. 



  Eingehende Versuche haben ergeben, dass bei Erhöhung des Mangangehaltes über   14%   zunächst Festigkeit und Dehnung absinken und erst über   17%   wieder anzusteigen beginnen und dass bei etwa 19 bis   22%   sich ein zweites Optimum ergibt und Werte erreicht werden, die beträchtlich höher sind als beim   12-14%igen Manganstahl. Zwischen 14-17%   Mangan liegt hingegen ein Gebiet verringerter Festigkeit und verringertem Formänderungsvermögens. Das zweite Optimum, das gegenüber dem ersten durch höhere physikalische Werte gekennzeichnet ist, wirkt sich unerwartet günstig im Hinblick auf die   Beschussleistung   aus. 



   Dieser Sachverhalt ist der nachstehenden Übersicht-in der drei Stähle, die sich im Mangangehalt entsprechend voneinander unterscheiden, die aber hinsichtlich der Begleitelemente nahezu gleiche Zusammensetzung besitzen, miteinander verglichen werden-und den folgenden Beschussergebnissen zu entnehmen :

   
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<tb> 
<tb> Nr. <SEP> Stahl <SEP> Streckgrenze <SEP> Festigkeit <SEP> Dehnung <SEP> ArbeitsMn-Gehalt <SEP> kg/mm2 <SEP> kg/mm2 <SEP> (dynamisch) <SEP> vermögen
<tb> % <SEP> % <SEP> mkg/cm3
<tb> 1 <SEP> 12#98 <SEP> 38#0 <SEP> 98#0 <SEP> 42#0 <SEP> 32#3
<tb> 2 <SEP> 16#50 <SEP> 67#5 <SEP> 99#3 <SEP> 14#0 <SEP> 12#5
<tb> 3 <SEP> 20#88 <SEP> 61#1 <SEP> 121#3 <SEP> 62#5 <SEP> 68#1
<tb> 
 
Aus Stahl 1 und 3 hergestellte Helme ergaben bei   Beschuss   mit   Stahlmantelgeschossen   bei Stahl 1 eine   Schusssicherheit   bis zu einer Auftreffenergie von 18 mkg (7'65-mm-Frommerpistole) und bei Stahl 3 eine   Schusssicherheit   bis zu einer Auftreffenergie von 45 mkg (9-mm-Steyrpistole). 



   Bei Beschuss mit Bleikugeln traten bei Helmen aus Stahl 1 Durchschüsse bereits bei   28'5 mkg   Auftreffenergie ein, während bei Helmen aus Stahl 3 bei einer Auftreffenergie von   53'01 m/g sich noch   keine Durchschüsse ergaben, sondern solche erst bei einer Auftreffenergie von 62-21 mkg feststellbar waren. 



   Es konnte also durch die erfindungsgemässe Legierung eine Erhöhung des Beschusswiderstandes von Stahlhelmen auf mehr als das Doppelte gegenüber den bisher   üblichen   Legierungen erzielt werden. 



   Man kann der für die Herstellung von Helmen vorgeschlagenen Stahllegierung an Stelle von Vanadin auch die Elemente Chrom, Wolfram, Molybdän, Tantal, Niob, Titan und Zirkon, einzeln oder gemeinsam, bis zu 3% zugeben und erhält hiedurch eine Verbesserung des Schusswiderstandes, welcher die durch Vanadin erzielte Verbesserung nahezu erreicht. 



   Schliesslich ist der Zusatz von Nickel oder Kupfer im Ausmasse bis zu   5% zweckmässig, um   eine etwas bessere Verarbeitbarkeit der Bleche beim Ziehen der Helme zu erreichen.

Claims (1)

1. PATENT-ANSPRUCH : Mangan-Silizium-Stahllegierung für schusssichere Helme, die 1-2%, vorzugsweise 1-2-1-6% Kohlenstoff, 0-5-3% Silizium und gegebenenfalls 0-2-2-5% Vanadin, bis zu 3% Chrom, Wolfram, Molybdän, Tantal, Niob, Titan, Zirkon und bis zu 5% Nickel oder Kupfer, einzeln oder zu mehreren, enthält, gekennzeichnet durch einen Mangangehalt von 19-22%.