BR112016020357B1 - componente de blindagem compreendendo liga 7xxx para aplicações de defesa com um desempenho de fragmentação-perfuração de blindagem balanceado, e processos de produção do mesmo - Google Patents

Abstract

LIGA 7XXX PARA APLICAÇÕES DE DEFESA COM UM DESEMPENHO DE FRAGMENTAÇÃO ? PERFURAÇÃO DE BLINDAGEM BALANCEADO. A presente invenção refere-se a um componente de blindagem produzido de uma liga de alumínio de séries 7xxx, onde a liga de alumínio consiste essencialmente em: 8,4% em peso (menor igual) Zn (menor igual) 10,5% em peso; 1,3% em peso (menor igual) Mg (menor igual) 2% em peso; 1,2% em peso (menor igual) Cu (menor igual) 2% em peso; pelo menos um elemento de formação de dispersoide com um teor de elemento de formação de dispersoide total maior que 0,05% em peso; o restante substancialmente alumínio, elementos e impurezas incidentais; onde a liga 7XXX está na forma de uma placa tendo uma espessura de (0,5-3 polegadas); onde a liga 7XXX é superenvelhecida para obter: (i) um limite balístico V50 de partículas simuladas fragmentos tal que: V50 (FSP 20 mm) > 1633 T2 - 1479 T + 1290, onde T é a espessura de placa (unidade: polegada) e a unidade de V50 é pés/s. (ii) um limite balístico V50 de perfuração de blindagem de modo que: V50 (0,30 cal AP M2) > -282 T2 + 1850 T + 610 onde T é a espessura da placa (unidade: polegada) e a unidade de V50 é pés/s.

Description

[0001] A presente invenção refere-se a componentes de blindagem para veículos militares fabricados de ligas de alumínio de alta resistência, tais como ligas de alumínio de séries 7xxx. Ela refere- se mais particularmente a componentes de blindagem usados para fabricação de paredes de envoltório de blindagem e aplicações adicionadas sobre, as quais são painéis removíveis para serem montados sobre as faces externas dos veículos.

[0002] Geralmente, um escudo de blindagem inclui um painel de metal, tipicamente de aço, alumínio, titânio ou suas ligas. Tais painéis geralmente têm uma excelente habilidade para absorver energia cinética de um penetrador durante impacto. Entretanto, particularmente se eles são fabricados de uma liga de aço, tais painéis são pesados e têm uma baixa eficácia em termos de absorção de energia quando relacionados ao peso transportado por um veículo. Por isso componentes de alumínio fabricados de ligas de alumínio são preferidos para tais aplicações.

[0003] O painel de blindagem tem uma face exposta a impactos e choques e uma face traseira ou de saída. Com impacto sobre um painel de blindagem metálico, o projétil de perfuração de blindagem pode ser completamente parado no painel, mas o dano para o painel sobre sua face traseira pode resultar na formação de fragmentos eu são violentamente ejetados do painel na direção do interior do veículo.

[0004] A menos que de outro modo indicado, todas as indicações com relação à composição química das ligas são expressas como uma porcentagem de massa em peso baseado no peso total da liga. A expressão 1,4 Cu significa que o teor de cobre em % em peso é multiplicado por 1,4. Designação de liga está de acordo com as regulamentações da Aluminium Association, conhecidas por aqueles versados na técnica. As definições de têmpera são dadas em European standard EN515.

[0005] A menos que mencionado de outro modo, características mecânicas estáticas, em outras palavras o limite de resistência à tração UTS, tensão limite de tração TYS e a elongação na fratura A, são determinados através de um teste de tração de acordo com o padrão EN 10002-1, a localização na qual as peças são tomadas e sua direção sendo definida em padrão EN 485-1. Definições de acordo com EN 12258-1 são aplicadas a menos que mencionado de outro modo.

[0006] Para caracterizar sua eficácia de escudo, painéis de blindagem são geralmente submetidos a dois tipos de testes. O primeiro teste, pretendido para quantificar sua habilidade para parar projéteis perfurantes, é designado pelas letras “AP" (“Perfuração de Blindagem") e caracteriza a resistência a perfuração. O segundo teste é pretendido para quantificar sua habilidade para suportar os impactos que geram debris fragmentados. Este segundo tipo de teste é referido pela abreviação “ESP" (“Projéteis simulados fragmentos"). Durante estes testes, os painéis de blindagem são o alvo de projéteis de diferentes formas e tamanhos (forma de haste para o teste AP, uma forma mais atarracada para o teste ESP). Em cada tipo de teste, são usadas várias geometrias no projétil de acordo com a espessura do painel de teste e a natureza das ameaças que o dito painel de blindagem é pretendido proteger. Por exemplo, de acordo com especificação militar de U.S. MIL-DTL-46063H, placas fabricadas de liga 7039 e mais espessas que 1,5" são submetidas a testes AP com balas AP M2 calibre 0,5" enquanto placas mais espessas que 1,5" são submetidas a testes com balas AP M2 calibre 0,3". Entretanto, na prática, balas AP M2 calibre 0,3" ainda são usadas para testes AP sobre placas levemente mais espessas que 1,5".

[0007] Para ambos os testes, a habilidade para parar balas e absorver sua energia cinética é quantificada por um parâmetro chamado “limite balístico V50" tendo uma dimensão de velocidade. V50 é definida por exemplo, em padrão MIL-STD-662 (1997): é a velocidade na qual a probabilidade de penetração de um material de blindagem é 50%. É estabelecida através de cálculo de média de velocidades obtidas pelos projéteis no impacto resultante da tomada de mesmo número de resultados tendo as velocidades mais altas correspondendo a uma penetração parcial e resultados tendo as velocidades mais baixas correspondendo a uma penetração completa. Uma penetração completa ocorre quando o projétil impactante ou qualquer fragmento (do projétil ou do espécime teste) perfura uma fina placa testemunha localizada atrás do espécime teste.

[0008] Para todos os materiais de blindagem, resistência de Perfuração de Blindagem e resistência de Partículas Simuladas de Fragmentos são propriedades antagonistas: quando um material tem uma alta resistência AP, ele frequentemente tem uma resistência FSP pobre. Ao contrário, um material com alta resistência FSP frequentemente tem uma resistência AP medíocre.

[0009] A patente US 8 206 517 mostra um componente de blindagem na forma de uma placa tendo uma espessura de (1-4 polegadas (2,54 - 10,16 centímetros)) fabricada de uma liga de alumínio de série 7xxx, que contém essencialmente 7,0-9,5% em peso Zn, 1,3-1,68% em peso Mg, 1,2-1,9% em peso de Cu, até 0,4% em peso de pelo menos um elemento de estrutura de grão, o resto sendo alumínio e elementos incidentais e impurezas. A dita liga de alumínio de série 7xxx envelhecida de modo que ela deve cumprir simultaneamente com três condições relacionando-se a carga limite, desempenho FSP e resistência a estilhaço. A química da liga de alumínio de série 7xxx reivindicada pela patente U.S. 8 206 517 se sobrepõe grandemente com aquela de liga AA7085. Especificação militar de U.S. MIL-DTL-32375 (MR) cobre placa de blindagem de liga de alumínio usinada 7085 para aplicações soldadas não fusão em espessuras nominais de (0,500 a 3,000 polegadas (1,27 a 7,62 centímetros)). De acordo com esta especificação, liga 7085 somente deve ser usada como blindagem de aplicação não soldável.

[00010] É geralmente difícil obter ligas 7XXX que tenham simultaneamente alta resistência de perfuração de blindagem (AP) e resistência de partícula simulada fragmento (FSP). É ainda mais difícil obter ligas 7XXX que também tenham um comportamento aceitável após soldagem e consequentemente também possam ser usadas para fabricação de paredes de envoltório de blindagem soldadas.

[00011] Um primeiro objeto da invenção é um componente de blindagem produzido a partir de uma liga de alumínio de série 7xxx, onde a liga de alumínio consiste essencialmente em: - 8,4% em peso < Zn < 10,5% em peso; - 1,3% em peso < Mg < 2% em peso; - 1,2% em peso < Cu <2% em peso; - pelo menos um elemento de formação de dispersoide com um teor de elemento de formação de dispersoide total maior que 0,05% em peso; - o restante substancialmente alumínio, elementos incidentais e impurezas;

[00012] onde a liga 7XXX está na forma de uma placa tendo uma espessura de cerca de (0,5 a cerca de 3 polegadas (1,27 a 7,62 centímetros)), isto é, cerca de 12,7 a cerca de 76,2 mm;

[00013] onde a liga 7XXX é superenvelhecida para obter: (i) um limite balístico V50 de partículas simuladas fragmentos de modo que V50 (FSP 20 mm) > 1633 T2 - 1479 T + 1290

[00014] onde T é espessura da placa (unidade: polegada (2,54 centímetros)) e a unidade de V50 é pés/s (0,3048 metros/s). (ii) um limite balístico V50 de perfuração de blindagem de modo que: V50 (0,30 cal AP M2) > -2822 + 1850 T + 610

[00015] onde T é a espessura da placa (unidade: polegada(2,54 centímetros)) e a unidade de V50 é pés/s (0,3048 metros/s).

[00016] Zinco, magnésio e cobre são os principais elementos de formação de liga da liga de alumínio do componente de blindagem de acordo com a invenção. Em comparação com liga de alumínio AA7039, que foi desenvolvida mais de 50 anos atrás para aplicações de blindagem, dita liga de alumínio compreende cobre e tem maior teor de Zn e menor teor de Mg.

[00017] Zinco é o primeiro principal elemento de formação de liga. Teor combinado com Mg e Cu varia definido na estrutura da presente invenção, os resultados mais altos obtidos simultaneamente em testes balísticos AP e FSP, isto é, sobre amostras fabricadas da mesma liga de fusão, foram obtidos com um teor de Zn maior ou igual a cerca de 8,4% em peso e menor que ou igual a cerca de 10,5% em peso. Preferivelmente, o teor de Zn é de cerca de 8,5% em peso e cerca de 9,5% em peso, mais preferivelmente de cerca de 8,5% em peso e cerca de 9,0% em peso.

[00018] O teor de magnésio é significantemente menor que o teor de zinco. Vantajosamente, a razão Mg/Zn é menor que ou igual a 0,20, onde Mg e Zn são porcentagens em peso de magnésio e zinco na liga de alumínio. Faixas de teor combinado com Zn e Cu definidas na estrutura da presente invenção, os resultados mais altos obtidos simultaneamente em testes balísticos AP e FSP foram obtidos com um teor de magnésio menor que cerca de 1,3% em peso e maior que cerca de 2%. Preferivelmente, o teor de magnésio é de cerca de 1,5% em peso e cerca de 2% em peso, mais preferivelmente de cerca de 1,8% em peso e cerca de 2,0% em peso, isto é, de cerca de 1,75% em peso e cerca de 2,04% em peso.

[00019] Em contraste com AA7039, cobre ainda é um principal elemento de formação de liga. Combinados com faixas de teores de Zn e Mg definidas na estrutura da presente invenção, os resultados mais altos obtidos simultaneamente com testes balísticos AP e FSP foram obtidos com um teor de cobre maior ou igual a cerca de 1,2% em peso. e menor ou igual a cerca de 2% em peso. Preferivelmente, o teor de Cu é de cerca de 1,4% em peso e cerca de 1,8% em peso. O requerente também notou que simultaneamente maiores valores de resistência de perfuração de blindagem (AP) e resistência de partícula simulada fragmento (FSP) foram obtidos quando teores de cobre e magnésio (em % em peso) foram aproximadamente os mesmos, tipicamente quando 0,9 < Cu/Mg < 1,1.

[00020] Elementos de formação de dispersoides tais como Zr, Sc, V, Hf, Ti, Cr e Mn são adicionados para controlar a estrutura de grão. Os níveis ótimos de elementos de formação de dispersoides dependem do processamento. Preferivelmente, o elemento de formação de dispersoide é essencialmente zircônio. Preferivelmente, o teor de Zr é de menos que cerca de 0,15% em peso, mais preferivelmente menos que cerca de 0,08% em peso.

[00021] Um outro elemento de formação de dispersoide pode ser adicionado, sozinho ou com outros elementos de formação de dispersoide. Por exemplo, escândio pode ser adicionado como elemento de formação de dispersoide. Seu teor é preferivelmente menor que cerca de 0,3% em peso, e mais preferivelmente menor que cerca de 0,18% em peso. Quando combinado com o zircônio, a soma de Sc e Zr é preferivelmente menos que cerca de 0,17% em peso. Cromo, háfnio ou vanádio pode ser adicionado com teor menor que cerca de 0,3% em peso, preferivelmente cerca de 0,15% em peso. Manganês pode ser adicionado sozinho ou em combinação com um dos outros elementos de formação de dispersoides. Um máximo preferido para a adição de Mn é cerca de 0,30% em peso.

[00022] O restante é substancialmente alumínio, elementos incidentais e impurezas. “Substancialmente" será entendido significar que pequenas quantidades de outros elementos podem ser intencionalmente adicionadas. “Elementos incidentais e impurezas" serão entendidos significarem inclusões de elementos e impurezas que não são intencionalmente adicionadas à liga, mas que inevitavelmente ocorrem na liga como um resultado de processos de fabricação ou impurezas naturais nos elementos individuais de liga. O teor de Fe é preferivelmente menor que cerca de 0,3% em peso, mais preferivelmente menor que cerca de 0,1% em peso. O teor de Si é preferivelmente menor que cerca de 0,2% em peso, mais preferivelmente menor que cerca de 0,1%em peso. Preferivelmente, cada outro elemento impureza está presente em até cerca de 0,05% em peso, com teor de impurezas total sendo até cerca de 0,15% em peso, baseado no peso total da liga tomado como 100% em peso.

[00023] O produto liga de acordo coma invenção pode ser preparado através de um processo de fusão convencional e pode ser moldado em forma de lingote. Refinadores de grão como boreto de titânio ou carbeto de titânio também podem ser usados. Após raspagem e homogeneização a 460°C-520°C entre 5-60 horas, o lingote ainda é trabalhado, tipicamente laminado a quente em várias etapas, para obter uma placa com uma espessura próxima da medida alvo, que está enter (0,5 e 3 polegadas (1,27 a 7,62 centímetros)). O produto é então preferivelmente tratado a quente em solução por 1-5 horas a 460-480°C e revenido para uma temperatura menor que 95°C. O produto ainda pode ser processado, por exemplo, por estiramento, por exemplo, até 2%, tipicamente entre 1 e 3%, e então envelhecido para obter as propriedades balísticas alvejadas combinadas: V50 (FSP 20 mm) > 1633 T2 - 1479 T + 1290 (I) V50 (0,30 cal AP M2) > -282 T2 + 1850 T + 610 (II)

[00024] onde T é a espessura da placa (unidade: polegada (2,54 centímetros)) e a unidade de V50 é pés/s (0,3048 metros/s).

[00025] Se as unidades usadas são do Sistema de Unidades Internacional, as desigualdades a serem cumpridas são: V50 (FSP 20 mm) > 0,7715 T2 - 17,75 T + 393 (I’) V50 (0,30 cal AP M2) > -0,1331 T2 + 22,22 T + 186 (II’)

[00026] onde T é a espessura da placa (unidade: mm), compreendida entre 23 mm e 41 mm, e a unidade de V50 é m/s.

[00027] De acordo com a invenção, a placa de liga 7XXX do componente de blindagem tem uma espessura de cerca de (0,5 e cerca de 3 polegadas (1,27 a 7,62 centímetros)), isto é, cerca de 12,7 a cerca de 76,2 mm. Entretanto, desigualdades balísticas AP e FSP a serem satisfeitas referem-se a uma faixa de espessura mais estreita (0,9"-1,5"), porque valores V50 M2 AP cal 0,3 e FSP 20 mm mínimos são requeridos para tais espessuras pelos padrões militares U.S. (ver, por exemplo, MIL-DTL-46063H e MIL-DTL-32375). Por esta razão, a sentença “a liga 7xxx é superenvelhecida para obter..." seguida por particulares propriedades balísticas, que somente podem ser medidas quando a dita liga 7xxx está na forma de uma placa tendo uma espessura entre 0,9" e 1,5", será entendida significar que o esquema de superenvelhecimento de tempo - temperatura definido sobre uma liga 7xxx na forma de uma placa tendo uma espessura na dita faixa também pode ser aplicado à dita liga 7xxx na forma de placas tendo uma espessura dentro da faixa reivindicada, que é mais fina que 0,9" ou mais espessa que 1,5".

[00028] Qualquer que seja o tratamento de envelhecimento usado sobre as mesmas, ligas conhecidas não apresentam um tal balanço vantajoso de desempenho: se o tratamento de envelhecimento foi apropriado para obtenção de altos valores de V50 (0,3 cal AP M2), satisfazendo desigualdade (II), propriedades FSP são pobres, de modo que V50 (FSP 20 mm) não aquiesce com desigualdade (I). Similarmente, se o tratamento de envelhecimento foi apropriado para obtenção de altos valores de V50 (FSP 20mm), satisfazendo desigualdade (I), propriedades AP são pobres, de modo que V50 (0,3 cal AP M2) não aquiesce com desigualdade (II).

[00029] Preferivelmente, homogeneização é feita a cerca de 493507°C por cerca de 20 horas, o lingote ainda é laminado a quente com um primeiro passe em uma temperatura próxima de 440°C, o produto laminado é então tratamento com calor em solução por cerca de 2-4 horas em cerca de 470-475°C, e então revenido por imersão em, ou espargimento com, água fria ou resfriamento rápido e então superenvelhecido em pelo menos duas etapas. Um típico tratamento de superenvelhecimento de duas etapas é de cerca de 4-8 horas a cerca de 110°C-130°C + cerca de 12-20 horas em cerca de 140°C- 160°C. Um tratamento de superenvelhecimento de duas etapas preferido é de cerca de 5-7 horas a cerca de 115-125°C + cerca de 1418 horas em cerca de 145°C-155°C.

[00030] Em uma outra modalidade, o tempo equivalente total a 150°C de tratamento de envelhecimento não excede 25 horas, preferivelmente é de cerca de 5 horas e cerca de 25 horas, e mais preferivelmente de cerca de 10 horas e cerca de 20 horas. O tempo equivalente t(eq) a 150°C é definido pela fórmula:

[00031] em que T é a temperatura instantânea em Kelvin de tratamento que evolve com o tempo t (em horas) e Tref é uma temperatura referência selecionada a 150°C (423 K). t(eq) é expresso em horas. O valor constante de 15683 K é derivado da energia de ativação de difusão para Mg, Q = 130400 J/mol. O t(eq) provido por fórmula leva em conta as etapas de aquecimento e resfriamento.

[00032] Em uma modalidade preferida da invenção, a química de liga é: 8,5% em peso < Zn <9,5% em peso; 1,5% em peso < Mg < 2% em peso, 1,4% em peso < Cu < 1,8% em peso; Fe < 0,1% em peso; Si < 0,1% em peso; 0,05% em peso < Zr < 0,15% em peso; balanço de alumínio e elementos e impurezas incidentais.

[00033] Em algumas modalidades, a química e processo de fabricação tornam possível obter melhores resultados balísticos V50. Por exemplo, limites balísticos FSP são tais que:

V50 (FSP 20mm) > 1633 T2 - 1479 T + 1320 (I-a), ou mesmo V50 (FSP 20 mm) > 1633 T2 - 1479 T + 1350 (I-b),

[00034] enquanto limites balísticos AP ainda aquiescem com desigualdade (II).

[00035] Em outras modalidades, limites balísticos FSP são tais que: V50 (0,30 cal AP M2) > -282 T2 + 1850 T + 700 (II-a),

[00036] ou mesmo V50 (0,30 cal AP M2) > -282 T2 + 1850 T + 790 (II-b)

[00037] enquanto limite balístico FSP ainda aquiesce com desigualdade (I).

[00038] Em uma modalidade preferida, a química de liga 7xxx é: 8,5% em peso < Zn < 9,0% em peso; 1,8% em peso < Mg < 2% em peso, 1,4% em peso < Cu < 1,8% em peso; Fe < 0,1% em peso Si < 0,1% em peso; 0,05% em peso < Zr < 0,15% em peso; balanço de alumínio e elementos e impurezas incidentais; a liga 7XXX está na forma de uma placa tendo uma espessura de (0,5-3 polegadas (1,27 a 7,62 centímetros)); a liga 7XXX é super envelhecida para obter: (i) limite balístico V50 de partículas simuladas fragmentos de modo que: V50 (FSP 20 mm) > 1633 T2 - 1479 T + 1350 (I-b)

[00039] onde T é a espessura da placa (unidade: polegada (2,54 centímetros)) e a unidade de V50 é pés/s (0,3048 metros/s). (ii) um limite balístico V50 de perfuração de blindagem de modo que: V50 (0,30 cal AP M2) > -282 T2 + 1850 T + 790 (II-b)

[00040] onde T é a espessura da placa (unidade: polegada) e a unidade de V50 é pés/s (0,3048 metros/s).

[00041] Além disso, placas de blindagem de acordo com a invenção podem ser soldadas para fabricação de invólucros de blindagem. De acordo com § 5.9 do Ground Combat Vehicle Welding Code 19207 - 12472301, espécimes de teste de tração foram usinados para medir a resistência após solda de uma soldadura a topo, que foi obtida por colocação de placas de 0,5" borda com borda e soldando as mesmas usando tecnologia MIG. A solda topo obtida desta maneira tem um limite de resistência à tração maior que 284 MPa (41 ksi), que é pelo menos igual a 45% da resistência à tração antes de soldagem. Os inventores notam que, graças a uma apropriada escolha do fio de enchimento, a solda topo pode ter uma resistência à tração maior que (304 MPa (44 ksi) e mesmo maior que (324 MPa (47 ksi). No último caso, o limite de resistência à tração após solda é pelo menos igual a 50% da resistência à tração antes de soldagem.

[00042] A Figura 1a e Figura 1b são gráficos ilustrando respectivamente desempenho balístico FSP e desempenho balístico M2 AP cal 0,3 que podem ser obtidos simultaneamente com as placas de blindagem de acordo coma invenção. Linha negra chamada “mínimo" na Fig. 1a e Fig. 1b é respectivamente: V50 (FSP 20mm) = 1633 T2 - 1479 T + 1290, e V50 (0,30 cal AP M2) = -282 T2 + 1850 T + 610) onde T é a espessura da placa (unidade: polegada (2,54 centímetros)) e a unidade de V50 é pés/s (0,3048 metros/s).

Exemplos Exemplo 1: Propriedades AP e FSP

[00043] Produtos placa de liga foram fabricados a partir de ligas tendo as seguintes composições químicas, em porcentagem em peso:

* valor nominal Tabela 1

[00044] Ligas A e B têm uma química de acordo com a invenção. Teor de zinco de liga C é menor que 0,20. Liga D pertence ás ligas de alumínio de série AA7039.

[00045] Produtos placa foram fabricados usando o seguinte processo: - lingotamento de um lingote de uma liga cuja composição é indicada na tabela 1; - homogeneização de lingote; - trabalho quente de lingote para chegar em uma medida intermediária; - tratamento térmico de solubilização da placa; - revenimento; - trabalho frio da dita placa para chegar-se a uma medida final; - envelhecimento artificial da placa estirada como indicado na tabela 2.

[00046] Produtos placa tiveram diferentes espessuras variando de 0,9" a 1,6" e foram testados para suas propriedades balísticas. Dois testes balísticos foram realizados de acordo com padrão militar U.S. MIL-STD-662F (1997), por exemplo, o teste de perfuração de blindagem usando projéteis de 0,3 polegadas (7,62 mm) e o teste FSP usando projéteis simulando fragmentos de 20 mm. Os resultados, listados na Tabela 2, são ilustrados em Figuras 1.a e 1.b.

[00047] Produtos placas de séries AA7039, em particular as placas mais finas (D-3, D-4 e D-5), têm propriedades balísticas FSP bem boas enquanto elas têm pobres propriedades balísticas AP. Placas mais espessas D-1 e D-2 têm ambas pobres propriedades balísticas AP e FSP.

[00048] Resultados sobre produtos de placas de liga C mostram que quando desempenho FSP é alto, desempenho AP é pobre (C-1) e quando desempenho AP é alto, desempenho FSP é pobre (C-2 e C-3).

[00049] Os produtos placas A-1, A-2, A-3, B-1 e B-2 têm altos desempenhos AP e FSP combinados. Amostra A-4 tem a mesma espessura como A-1. Ela foi mais amplamente superenvelhecida do que A-1. Desempenho balístico AP de A-4 é um pouco menor que A-1. Desempenho balístico FSP de A-4 é mais significantemente menor do que A-1.

Exemplo 2: Resistência após solda

[00050] Pares de produtos de placa de (0,5 polegada (1,27 centímetros)) de espessura fabricados de liga A foram soldados de topo ao longo de direção L. Outros pares de produtos de placas de (0,5 polegada (1,27 centímetros)) de espessura fabricados de liga A foram soldados de topo ao longo de direção LT. Eles foram soldados de acordo com Ground Combat Vehicle Welding Code 19207, usando tecnologia MIG, uma corrente de soldagem pulsada e fios de enchimento de diâmetro de 1,2 mm ou 1,6 mm em AA5356 ou em AA4043. Espécimes de teste de tração foram usinados para medição de resistência após solda destas soldas de topo. Resultados dos testes de tração são mostrados na Tabela 3: em qualquer caso, o limite de resistência à tração após solda é pelo menos igual a 40,8 ksi (281 MPa), isto é, maior que 45% do limite de resistência à tração antes de soldagem (607 MPa - 88 ksi).

[00051] Pode ser notado que graças a uma apropriada escolha do fio de enchimento, a solda de topo tem um limite de resistência à tração que é pelo menos igual a 50% da resistência à tração antes de soldagem. Também pode ser notado que a solda de topo tem uma resistência à tração que é maior que 304 MPa (44 ksi), mesmo maior que 324 MPa (47 ksi).

Tabela 3

Claims (11)

1. Componente de blindagem, caracterizado pelo fato de ser produzido a partir de uma liga de alumínio de série 7xxx, em que a liga de alumínio consiste em: - 8,4% em peso < Zn < 10,5% em peso - 1,75% em peso < Mg < 2,04% em peso, - 1,2% em peso < Cu < 2% em peso, - pelo menos um elemento de formação de dispersoide selecionado de Zr, Sc, V, Hf, Ti, Cr e Mn com um teor de elemento de formação de dispersoide total maior que 0,05% em peso, e preferencialmente um teor menor do que 0,15 % em peso para Zr, preferencialmente menor do que 0,3% em peso para Sc, V, Hf, Cr e um máximo preferido para a adição de Mn de 0,30% em peso; - o restante sendo alumínio, elementos e impurezas incidentais; em que a liga 7XXX está na forma de uma placa tendo uma espessura de 0,5 a 3 polegadas (1,27 a 7,62 centímetros); em que a liga 7XXX é envelhecida para obter: (i) um limite balístico V50 de partículas simuladas fragmentos de modo que V50 (FSP 20 mm) > 1633 T2 - 1479 T + 1290 onde T é a espessura da placa (unidade: polegada (2,54 centímetros)) e a unidade de V50 é pés/s (0,3048 metros/s).; (ii) um limite balístico V50 de perfuração de blindagem de modo que: V50 (0,30 cal AP M2) > -282 T2 + 1850 T + 610 onde T é a espessura da placa (unidade: polegada (2,54 centímetros)) e a unidade de V50 é pés/s (0,3048 metros/s).

2. Componente de blindagem de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que Mg/Zn < 0,20.

3. Componente de blindagem de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que 0,9 < Cu/Mg < 1,1.

4. Componente de blindagem de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o elemento de formação de dispersoide é zircônio, cujo teor é de 0,05% em peso e 0,15% em peso.

5. Componente de blindagem de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que Fe < 0,1% em peso e Si < 0,1% em peso.

6. Componente de blindagem de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a liga de alumínio de série 7xxx consiste em: 8,5% em peso < Zn < 9,5% em peso; 1,75% em peso < Mg < 2,04% em peso, 1,4% em peso < Cu < 1,8% em peso; Fe < 0,1% em peso Si < 0,1% em peso; 0,05% em peso < Zr < 0,15% em peso; balanço sendo alumínio e elementos e impurezas incidentais.

7. Componente de blindagem de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que 1,8% em peso < Mg < 2% em peso.

8. Componente de blindagem de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o limite balístico V50 FSP é tal que: V50 (FSP 20 mm) > 1633 T2 - 1479 T + 1320 (I-a) onde T é a espessura da placa (unidade: polegada (2,54 centímetros)) e a unidade de V50 é pés/s (0,3048 metros/s).

9. Componente de blindagem de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o limite balístico V50 FSP é tal que: V50 (0,30 cal AP M2) > -282 T2 + 1850 T + 700 (I-b) onde T é a espessura da placa (unidade: polegada (2,54 centímetros)) e a unidade de V50 é pés/s (0,3048 metros/s).

10. Processo de produção de um componente de blindagem como definido na reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende: a) lingotamento da dita liga em uma forma de lingote; b) homogeneização do dito lingote; c) trabalho quente do dito lingote para obter uma placa; d) tratamento térmico de solubilização; e) revenimento; f) opcionalmente estiramento para obter uma deformação plástica de 1 e 3%; g) envelhecimento em pelo menos duas etapas, o tratamento de envelhecimento correspondendo ao seguinte tratamento de 2-etapas: 4-8 horas em 110°C-130°C + 12-20 horas a 140°C - 160°C.

11. Processo de produção de um componente de blindagem como definido na reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende: a) lingotamento da dita liga em forma de lingote; b) homogeneização do dito lingote; c) trabalho quente do dito lingote para obter uma placa; d) tratamento térmico de solubilização; e) revenimento; f) opcionalmente estiramento para obter uma deformação plástica entre 1 e 3%; g) envelhecimento, o tempo equivalente total a 150°C de tratamento de envelhecimento não excedendo 25 horas, o tempo equivalente t(eq) a 150°C sendo definido pela fórmula:

em que T é a temperatura instantânea em Kelvin de tratamento que evolve com o tempo t (em horas) e Tref é uma temperatura referência selecionada a 150°C (423 K). t(eq) é expresso em horas.

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