DE893432C

DE893432C - Process for the production of a composite body consisting of soft iron and steel

Info

Publication number: DE893432C
Application number: DEM9059A
Authority: DE
Inventors: Ellis Miller
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1951-04-01
Filing date: 1951-04-01
Publication date: 1953-10-15

Description

Verfahren zur Herstellung eines aus Weicheisen und Stahl bestehenden Verbundkörpers Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schicht aus Weicheisen mit einer Platte aus Stahl in der Weise zu einem Verbundkörper zu vereinigen, d'aß dieser zu Blechen erheblicher Abmessungen und von beliebig geringer Stärke ausgewalzt werden kann, ohne daß sich dabei die einzelnen Schichten voneinander trennen. Auch durch Ziehen, Biegen, Lochen oder Schmieden soll sich der Verbundkörper bearbeiten lassen, ohne daß dabei die einzelnen miteinander vereinigten Schichten eine Beanspruchung erfahren, welche die Bruchgrenze erreicht. Ein derartiger Verbundkörper eignet sich als Panzerplatte für Kriegsschiffe, Unterseeboote, Geschütztürme, Landungsboote, Panzerfahrzeuge u. dgl. Ausgewalzt zu dünnen Blechen ist der Verbundkörper auch für Luftfahrtzwecke verwendbar. Man kann den Verbundkörper auch zur Herstellung von Werkzeugen, bei Geldschränken und bei landwirtschaftlichen Geräten, z. B. als Pflugschar, verwenden.Method of making one made of soft iron and steel Composite body The invention is based on the object of providing a layer made of soft iron to unite with a plate of steel in such a way as to form a composite body, d'ass this rolled out into sheets of considerable dimensions and of any small thickness without the individual layers separating from one another. Even the composite body should work through drawing, bending, punching or forging without stressing the individual layers that are combined with one another learn which reaches the breaking point. Such a composite body is suitable as armor plate for warships, submarines, gun turrets, landing craft, Armored vehicles and the like are also rolled out into thin metal sheets usable for aviation purposes. The composite body can also be used for production of tools, safes and agricultural equipment, e.g. B. as Ploughshare, use.

Stellt man Pflugschare aus urigehärtetem. Flußst,ahl her, so verbiegen sie sich leicht, während sie bei Herstellung aus gehärtetem Stahl beim Auftreffen auf einen Stein leicht springen. Der nach dem Verfahren der Erfindung hergestellte Verbundkörper ergibt indessen eine Pflugschar, die weder bricht noch sich verbiegt.If you make ploughshares made of rustic hardened. Flow, ahl, so bend they move easily while they are made from hardened steel upon impact jump easily on a stone. That made by the method of the invention Composite body, however, results in a ploughshare that neither breaks nor bends.

Die Erfindung besteht darin, daß ein eiserner Grundkörper, vorzugsweise aus köhlenstoffarmem Weicheisen, und eine dicke Platte aus Stahl, vorzugsweise Kohlenstoffstahl, vernickelt, mit den Nickelschichten aufeinandergelegt und dann in einer Schutzgasatmosphäre aufgestapelt und unter hohem Druck bis zum Eintritt der Diffusion des die Plattierung verbindenden Nickels erhitzt werden, um diadurcheine feste Verbindung zwischen .dem Grundkörper und der Stahlplatte herbeizuführen.The invention consists in that an iron body, preferably made of low-carbon soft iron, and a thick plate of steel, preferably carbon steel, nickel-plated, laid on top of one another with the nickel layers and then in a protective gas atmosphere piled up and under high pressure until the diffusion of the the Plating connecting nickel are heated to create a firm connection bring about between .the base body and the steel plate.

Mit Hilfe des Verfahrens nach der Erfindung kann man also einen geschichteten Metallkörper, .etwa einen Block oder eine Platte, erzeugen, bei der verschiedene Schichten aus Eisen und Stahl durch Zwischenschichten aus Nickel verbunden werden.. Diese Zwischenschichten aus Nickel erfahren zum Zweck des Auswalzens eine innige Bindung mit dem Grundkörper aus Eisen und mit der äußeren Deckschicht oder den Schichten aus Eisen oder Stahl. Das auf diese Weise erzeugte geschichtete Material stellt Platten dar, die gegebenenfalls mit entsprechender weiterer Behandlung als Panzerplatten für Fahrzeuge, Eisenbahnwagen, Lastwagen oder für Schiffskörper, Safes, Geldschränke und für andere Fälle verwendet werden können, in denen es in erster Linie auf große Festigkeit ankommt.With the help of the method according to the invention, one can therefore create a layered one Metal bodies, such as a block or a plate, produce different Layers of iron and steel are connected by intermediate layers of nickel. For the purpose of rolling, these intermediate layers of nickel experience an intimate finish Bond with the iron body and with the outer cover layer or layers made of iron or steel. The layered material created in this way represents Plates represent, if necessary with appropriate further treatment as armor plates for vehicles, railroad cars, trucks or for hulls, safes, safes and can be used for other cases where it is primarily large Strength matters.

Ein derartig geschichtetes Material läßt sich wegen der vollkommenen. BinKlung zwischen den einzelnen; Schichten walzen oder mechanisch bearbeiten, ohne daß dabei die einzelnen. Schichten auseinandergerissen würden;. Seiner Schichtung zufolge zeichnet sich das Erzeugnis durch außerordentliche Festigkeit aus. Bei der Verwendung für Panzerplatten vermag das, Erzeugnis der Beschießung durch Geschosse von großer Durchschlagskraft standzuhalten, ohne dabei durchlocht zu werden oder beim Auftreffen des Geschosses auf der Rückseite zu zersplittern. Bei Verwendung für gewöhnliche Fertigungszwecke kann man das geschichtete Erzeugnis bis auf geringe Stärke auswalzen. Die auf diese Weise erzeugten Bleche haben .eine Festigkeit, die derjenigen: viel stärkerer gewöhnlicher Bleche entspricht. Diese Festigkeit des geschichteten Erzeugnisses kann durch Oberflächenhärtung noch wesentlich gesteigert werden, so daß das Erzeugnis dann den stärksten, Anforderungen an Festigkeit, Lebensdauer und: Haltbarkeit entspricht.Such a layered material can be because of the perfect. Connection between individuals; Roll layers or process them mechanically without that in doing so the individual. Layers would be torn apart. Its stratification according to the product is characterized by extraordinary strength. In the The product of bullet bombardment can be used for armor plates to withstand great penetration without being punctured or to shatter when the bullet hits the back. Using The layered product can be used for ordinary manufacturing purposes except for a few Roll out starch. The sheets produced in this way have a strength that those: corresponds to much stronger ordinary sheet metal. This strength of the layered product can be significantly increased by surface hardening so that the product then meets the strongest requirements for strength, durability and: corresponds to durability.

Erfindungsgemäß wird die Vereinigung der einzelnen Schichten des Erzeugnisses in einem Ofen herbeigeführt, in. welchem eine Schutzgasatmosphäre die Behandlung bei der erforderlichen Temperatur unter Druck gestattet. Mehrere Pakete der einzelnen zur Herstellung des Erzeugnisses 'dienenden Platten oder Bleche, deren Zähl sich nach 'der :Größe des Ofens uryd nach der Stärke der Platten. richtet, werden übereinander aufgestapelt, wobei die einzelnen Pakete durch Trennbleche oder andere Schutzschichten, voneinander getrennt werden. Der Stapel der einzelnen. Pakete wird dann unter stallzem Druck bis auf eine Temperatur erhitzt, bei welcher die äußeren Deckschichten durch Diffusion. mit dem Grundkörper verbunden. werden. Das auf :diese Weise hergestellte Verbunderzeugnis läßt sich- anschließend durch Auswalzen ziehen, biegen, schmieden oder formen, ohne däß dabei die mechanischen Eigenschaften der verbundenen Schichten beeinträchtigt würden. Die mechanische Verformung des Verbundkörpers kann dabei sowohl im kalten wie im warmen Zustand durchgeführt werden.According to the invention is the union of the individual layers of the product brought about in a furnace, in which a protective gas atmosphere the treatment allowed at the required temperature under pressure. Multiple packages of each for the manufacture of the product 'serving plates or sheets, the count of which according to the: size of the furnace uryd according to the thickness of the plates. aligns, are on top of each other stacked up, with the individual packages covered by dividers or other protective layers, separated from each other. The pile of each. Packages will then be stored under stallzem Pressure heated up to a temperature at which the outer cover layers through Diffusion. connected to the base body. will. That produced in this way The composite product can then be drawn, bent or forged by rolling out or shape without affecting the mechanical properties of the bonded layers would be affected. The mechanical deformation of the composite body can can be carried out both in the cold and in the warm state.

' Vor der Erläuterung der verschiedenen Einzelheiten der Zusammensetzung und der bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens ,seien die einzelnen Verfahrenschritte zur Herstellung des neuen Verbundkörpers kurz zusammengefäßt: Völlig ebene Eisen- und Stahlplatten werden zunächst gebeizt und dann entweder auf galvanischem Wege oder sonstwie vernickelt. Die vernickelten Platten werden dann in dem Ofen aufgestapelt, wobei zwischen die einzelnen Pakete Trennbleche von hohem Silicium- oder Chromgehalt eingelegt werden. Der Stapel befindet sich dabei in dem, Ofen zwischen den Backen einer Presse. Dann wird der Ofen mit einem Schutzgas, z. B. gewöhnlichem Leuchtgas, gefüllt, derart, daß die Luft und der Sauerstoff völlig ausgetrieben werden. Nach Abdichten des Ofens mit heißem ö1 oder heißem Sand auf .der Innenseite der Ränder und nach Einführen des Schutzgases wird der Strom eingeschaltet und die Presse unter Druck gesetzt. Man muß dabei aufpassen, daß kein Sauerstoff in den Ofen eintritt.'Before explaining the various details of the composition and the preferred embodiment of the process are the individual process steps briefly summarized for the production of the new composite body: Completely flat iron and steel plates are first pickled and then either by electroplating or otherwise nickel-plated. The nickel-plated plates are then stacked in the furnace, dividing sheets with a high silicon or chromium content between the individual packages be inserted. The stack is in the oven between the jaws a press. Then the furnace is filled with a protective gas, e.g. B. ordinary luminous gas, filled in such a way that the air and oxygen are completely expelled. To Seal the stove with hot oil or hot sand on the inside of the edges and after introducing the protective gas, the power is switched on and the press is switched on Pressure set. Care must be taken to ensure that no oxygen enters the furnace.

Die Beschickung mit den Paketen wird nach erfolgter Behandlung bei einer Temperatur unter &oo° C aus dem Ofen herausgenommen und unter eine Haube gebracht, die mit demselben Schutzgas gefüllt ist, das im Ofen. verwendet wurde. Die das Verbunderzeugnis bildenden: Platten werden auf eine Temperatur erhitzt, die um etwa 5o° unter der höchstenTemperatur liegt, die bei dem Ve-rschweißvorgang verwendet wurde. Dann. werden die Platten in erhitztem Zustand ausgewalzt, wobei der erste Durchgang durch die Walzen so durchgeführt wird, daß dabei :nur eine ganz geringe Verringerung der Stärke erfolgt.The parcels will be loaded after treatment taken out of the oven at a temperature below & oo ° C and placed under a hood brought, which is filled with the same protective gas that is in the furnace. was used. Those forming the composite product: panels are heated to a temperature which is around 5o ° below the highest temperature during the welding process was used. Then. the plates are rolled out in a heated state, wherein the first pass through the rollers is carried out in such a way that: only one whole slight reduction in strength occurs.

Die Verbundplatte wird dann in heißem Öl oder in. Wasser abgeschreckt, wobei sie eine Härte erhält, die etwas oberhalb der gewünschten Brinellzahl liegt. Alsdann wird die Platte ausgeglüht, um die Härte bis auf die gewünschte Brinellzahl zu senken. Bei der Erzeugung der Verbunidplatte nach der Erfindung werden die verschiedenen. Schichten in einem Ofen gestapelt, und die in dieser Weise gebildeten Stapel werden durch Trennbleche aus hochwertigem Chromstahl getrennt. Auch können statt diessen zwischen den einzelnen Paketen Schutzschichten aus bestimmten Lösungen, z. B. aus einer Chromoxydmischung, eingebracht werden. Der zwischen den Backen der Presse eingebrachte Stapel wird dann unter Druck in einer Schutzatmosphäre- erhitzt, z. B. inertem Gas, etwa z. B. 'gekracktem Ammoniak, das mit Wasserstoff vermischt ist. Die Erhitzung wird so weit getrieben, daß eine feste, Bindung zwischen dem Grundkörper und Kren äußeren Schichten entsteht, und zwar bei Erhitzung etwa auf den Schmelzpunkt der dazwisdhenliegenrden Nickelschichten. Die Erhitzungstemperatur muß natürlich unter dem niedrigsten Schmelzpunkt der zu verbindenden Metalle liegen. Handelt es sich bei der Grundplatte um Weicheisen und, bei der Deckschicht aus Stahl, so liegt die Erhitzungstemperatur bei 1040 und i ioo° C. Die Behandlungsdauer der Pakete in der Presse unter Druck zeitigt die besten, Ergebnisse, wenn sie auf 3 Stunden bei einem Druck von 500 bis iooo Pfund (35 bis 7o kg/cm2) je Quadratzoll bemessen wird. Vor dem Einbringen und Aufstapeln im Ofen werden die einzelnen Bleche oder Platten galvanisch vernickelt. Die Stärke der Nickelschicht beläuft sich auf 0,o5 bis 0,o8 mm. Das gilt für das galvanische Vernickeln sowohl der Grundplatte als auch der Deckschichten. Zwischen zwei benachbarten zu verbindenden Schichten ergibt sich daher eine Gesamtdicke von o,i bis o,16 mm Nickel. Das Vernickeln kann anstatt auf galvanischem Wege auch mit dem Metallspritzverfahren erfolgen.The composite panel is then quenched in hot oil or water, whereby it receives a hardness which is slightly above the desired Brinell number. Then the plate is annealed to the hardness up to the desired Brinell number to lower. When producing the Verbunidplatte according to the invention, the various. Layers are stacked in an oven, and the stacks formed in this way are made separated by dividers made of high quality chrome steel. Also can instead of this between the individual packages protective layers from specific solutions, e.g. B. off a chromium oxide mixture. The one between the jaws of the press introduced stack is then heated under pressure in a protective atmosphere, e.g. B. inert gas, e.g. B. 'cracked ammonia mixed with hydrogen. The heating is driven so far that a firm bond between the base body and horseradish outer layers are formed when heated to around the melting point the nickel layers in between. The heating temperature must of course are below the lowest melting point of the metals to be joined. Does it the base plate is soft iron and, at the top layer made of steel, the heating temperature is 1040 and 100 ° C. The duration of the treatment Pressing the packages in the press produces the best results when they are on 3 hours at a pressure of 500 to 1,000 pounds (35 to 70 kg / cm2) per square inch is measured. Before they are brought in and stacked in the oven, the individual sheets or plates galvanically nickel-plated. The thickness of the nickel layer amounts to 0.05 to 0.08 mm. This applies to both the galvanic nickel plating of the base plate as well as the top layers. Between two adjacent layers to be connected This results in a total thickness of 0.1 to 0.16 mm nickel. The nickel plating can instead of galvanically, it can also be done with the metal spraying process.

,Die aus dem beschriebenen Paket erzeugte Platte stellt nach der Behandlung durch Hitze und Druck einen festen Verbundkörper dar. Wird dieser ausgewalzt, gegebenenfalls auf geringe Stärke, so hat er eine ebenso große Festigkeit wie viel stärkere gewöhnliche Bleche. Die erzielbare Festigkeit des Verbundbleches. übertrifft bei weitem die Festigkeit, die sich bisher mit bekannten Verfahren bei derartigen Verbunderzeugnissen. erreichen ließ., The plate produced from the package described represents after the treatment a solid composite body through heat and pressure. If this is rolled out, if necessary if it is weak, it has as great a strength as ordinary ones that are much stronger Sheets. The achievable strength of the composite sheet. far exceeds that Strength that was previously achieved with such composite products using known processes. let reach.

Ist die Verbundplatte aus dem Ofen. herausgenommen, so kann sie in der üblichen Weise in einer Haube unter Anwendung einer Schutzatmosphäre abgekühlt werden.Is the composite panel out of the oven. taken out so it can be put in cooled in the usual way in a hood using a protective atmosphere will.

Bei der Ausführung des Verfahrens nach der Erfindung sind gewisse Vorsidhtamaßregeln, anzuwenden. So muß man beispielsweise bei der Fertigung der Eisen- und Stahlplatten, die das Ausgangsmaterial für- den. Verbundkörper darstellen, darauf achten, daß dlie Platten. völlig eben und sauber ausfallen. Das läßt sich am einfachsten dadurch erreichen, daß die Eisen- oder Stahlplatten geschwabbelt werden. Zunächst aber werden die einzelnen Platten, aus, denen der Verbundkörper herzustellen ist, entweder in der üblichen oder in der nachstehend erläuterten Weise gebeizt.When carrying out the method according to the invention, certain Precautionary measures to apply. For example, when manufacturing the Iron and steel plates, which are the raw material. Represent composite bodies, make sure that dlie plates. turn out to be completely flat and clean. That can be done The easiest way to achieve this is to buff the iron or steel plates will. First, however, are the individual panels from which the composite body is to be prepared, either in the usual manner or in the manner explained below pickled.

Für die galvanische Behandlung empfiehlt sich die Verwendung eines. schnell wirkenden Bades und eines niedrig gespannten starken Stromes von beispielsweise 5 V und 45 bis 5o Amp., der durch einen Gleichrichter geliefert wird. Dabei läßt sich die galvanische Behandlung in kürzester Zeit durchführen. Die Temperatur des Bades wird auf etwa i io° F (40°C) bemessen, wobei zweckmäßig die Apparatur in einem Raum aufgestellt wird, der sich auf Zimmertemperatur halten läßt.The use of a is recommended for galvanic treatment. fast acting bath and a low voltage strong current of for example 5 V and 45 to 5o Amp. Supplied by a rectifier. Thereby leaves the galvanic treatment can be carried out in the shortest possible time. The temperature of the Bath is sized at about io ° F (40 ° C), with the apparatus conveniently in one Space is set up that can be kept at room temperature.

Während, der Behandlung des Materials unter Hitze und Druck im Ofen. wird dieser mit einem inerten oder reduzierenden Gas gefüllt. Es, hat sich gezeigt, daß hierzu gekracktes .Ammoniak mit 81/o Wasserstoff ohne jeden Feuchtigkeitsgehalt verwendet werden kann. Wähnend des ganzen Behandlungsvorganges muß der Ofen. frei von Sauerstoff gehalten werden. Die Ofentemperatur wird bei der ganzen Behandlung auf 105o bis i iod°' C gehalten. .During the treatment of the material under heat and pressure in the oven. if this is filled with an inert or reducing gas. It has shown, that for this purpose cracked ammonia with 81 / o hydrogen without any moisture content can be used. The furnace must be used during the entire treatment process. free be kept by oxygen. The oven temperature will be used throughout the treatment kept at 105o to iodo ° C. .

Die Erfindung eignet sich besonders zur Herstellung von Panzerplatten. Bewährt hat sich für eine Art von Panzerplatten die folgende Zusammensetzung des Stahls für die Deckschiriht: C ..... .. .. .. .. .. . o,35 0/0 S'i ............... 0,27 0/0 Mn ....... .... ... 0,59 0/0 P ...............0,0330/a C1 . .. . . .. .. . .. .. . 1,73 0/0 Ni ............... 3,44 0/0. Schwefel ......... o,o18% Mo .............. 0,48 0/0 Fe ............... Rest Der aus. Eisen bestehende !Grundmetallkörper kann verschiedene Zusammensetzungen haben, je nach der Art der Abschreckung beim Härten. Wird er in Wasser abgeschreckt, so empfiehlt sich folgende Zusammensetzung: Wird er in Öl abgeschreckt, so empfiehlt sich olgende Zusammensetzung C .........etwa 0,35 0/a Mn ......... etwa o,40 % Bei, praktischen Versuchen mit Panzerplatten nach der Erfindung wies die 5 mm starke Schicht eine Härte von 500 Brinell und die 15 mm starke Rückseite eine Härte von 140 Brinell auf. Bei diesen praktischen Versuchen auf dem Schießplatz wurden Proben von kleinen Abmessungen verwendet, gerade groß genug für den Beschuß, und zwar belief sich die Größe vor dem Auswalzen auf 3@oo. X 40o X 6o mm und nach dem Auswalzen auf 70 0 X 700 X:20 mm.The invention is particularly suitable for the manufacture of armor plates. For one type of armor plate, the following composition of the steel for the deck board has proven itself: C ..... .. .. .. .. ... o, 35 0/0 S'i ............... 0.27 0/0 Mn. ...... .... ... 0.59 0/0 P ............... 0.0330 / a C1. ... . .. ... .. ... 1.73 0/0 Ni ............... 3.44 0/0. Sulfur ......... o, o18% Mon .............. 0.48 0/0 Fe ............... rest The out. Iron existing! Base metal bodies can have different compositions, depending on the type of quenching used during hardening. If it is quenched in water, the following composition is recommended: If it is quenched in oil, the following composition is recommended C ......... about 0.35 0 / a Mn ......... about o, 40% In practical tests with armor plates according to the invention, the 5 mm thick layer had a hardness of 500 Brinell and the 15 mm thick back had a hardness of 140 Brinell. In these field trials, samples were used that were small in size, just large enough to be fired at, and that the size before rolling was 3 @ oo. X 40o X 6o mm and after rolling to 70 0 X 70 0 X: 20 mm.

Die Härte der Stahlseite betrug 50o Brinell und diejenige der Eisenseite 14o Brinell.The hardness of the steel side was 50o Brinell and that of the iron side 14o Brinell.

Bei der Beschießung wunden Geschosse mit hoher Geschwindigkeit verwendet. Es sollte dabei festgestellt werden, wie die Bindeschicht zwischen der Stahlschicht und der Eisenschicht wirkt. Die Ergebnisse der Beschießung bewiesen schlüssig, daß trotz der Verwendung von Geschossen mit. hoher Durchschlagskraft und, hoher Geschwindigkeit beim Auftreffen keine Trennung der Bindung und nirgends ein Abgehen der Stahlschicht von der Grundplatte aus Eisen erfolgte. Die Verbundpanzerplatte war den besten bekannten Panzerplatten überlegen, weil der weiche Werkstoff auf der Rückseite die Wucht des Geschosses abfing, ohne zu brechen, wie es beim Beschießen gewöhnlicher Panzerplatten mit Geschossen von entsprechender Durchschlagskraft und Endgeschwindigkeit geschieht. Bei Vergleichsversuchen mit gewöhnlichen Panzerplatten zersplitterten diese auf der Rückseite, wobei die Splitter die hinter der Panzerplatte befindliche Papptafel durchlöcherten. Bekanntlich entstehen die schwersten Verluste beim Beschuß von Panzerfahrzeugen, Landebooten oder Panzertürmen nicht dadurch, daß das Geschoß den Panzer durchdringt, sondern dadurch, daß die getroffene Panzerplatte auf der Rückseite splittert, wobei diese Splitter scharf wie Rasierklingen in allen Richtungen fliegen und, wie ein Schrapncll wirkend, schwere Verluste verursachen. Da die üblichen Panzerplatten bei einer Härte von 5oo Brinell leicht zerspringen, läßt sich eine größere Sicherheit gegen das Zersplittern der Rückseite durch größere Härte nicht erreichen, sondern nur durch @größere Dicke der Platte, wodurch aber das. Gewicht erhöht wird. Die Verbundpanzerplatte hat nun den wichtigen Vorteil, daß die Stahlschicht erheblich härter ausgeführt werden kann (65o bis 7oo, Brinell), ohne dabei das Zersplittern zu riskieren. Denn,die Stahlschicht ist mit dem weicheren Werkstoff :der Grundplatte so innig verbunden; daß sie den. Stoß abfängt und das Zersplittern des Metalls verhindert.When bombarding wounded projectiles used at high speed. It should be noted how the bonding layer between the steel layer and the iron layer works. The results of the bombardment conclusively proved that despite the use of projectiles with. high penetration and, high speed no separation of the bond upon impact and nowhere the steel layer peeling off from the iron base plate. The composite armor plate was the best known Superior to armor plates because the soft material on the back enhances the force of the The projectile intercepted without breaking, as it would when shooting at ordinary armor plates happens with projectiles of the appropriate penetration power and top speed. In comparative tests with ordinary armor plates, these shattered the back, the splinters being the cardboard behind the armor plate perforated. It is well known that the heaviest losses occur when armored vehicles are shot at, Landing boats or armored turrets by not allowing the projectile to penetrate the tank, but by the fact that the armor plate hit splinters on the back, whereby these splinters sharp like razor blades in fly in all directions and, acting like shrapnel, cause heavy casualties. As the usual armor plates with a hardness of 500 Brinell easily shatter, greater security can be achieved against the splintering of the rear side due to greater hardness, but rather only by the greater thickness of the plate, which increases the weight. the Composite armor plate now has the important advantage that the steel layer is considerable Can be made harder (65o to 7oo, Brinell) without splintering to risk. Because the steel layer is made of the softer material: the base plate so intimately connected; that they the. Absorbs impact and prevents the metal from splintering.

Bei den Vergleichsversuchen mit der neuen Panzerplatte blieb das Geschoß in der Deckschicht aus Stahl stecken, wobei in der weichen Grundplatte lediglich eine Auswölbung auf der Rückseite entstand. Die Wascht des Geschosses wurde also von der weichen Grundplatte aufgefangen, ohne daß diese splitterte.In the comparison tests with the new armor plate, the projectile remained stuck in the top layer of steel, whereby in the soft base plate only a bulge appeared on the back. So the washing of the projectile was done caught by the soft base plate without splintering.

Die Beschußversuche ergaben- daher einen; klaren Beweis für die fortschrittliche- Wirkung des Verbundmaterials für die Panzerplatte, die durch erheblich größere Härte auf der Vorderseite durch die Beseitigung der Gefahr einer Zersplitterung der Rückseite so-,vie dadurch gekennzeichnet ist, daß die Widerstandsfähigkeit einer Verbundplatte von beispielsweise 2o mm Dicke derjenigen einer gewöhnlichen Panzerplatte viel größerer Dicke entspricht, so. daß eine erhebliche Materialersparnis entsteht.The bombardment attempts therefore resulted in one; clear evidence of the progressive- Effect of the composite material for the armor plate, which is due to the significantly greater hardness on the front by eliminating the risk of fragmentation on the back so, as is characterized in that the resistance of a composite panel of, for example, 20 mm thick, is much greater than that of an ordinary armor plate Thickness corresponds to so. that there is a considerable saving in material.

Zwar dürfte es ohne weiteres für jeden Sachverständigen klar sein, daß man mit dem Verfahren nach der Erfindung eine Verbundplatte aus einer oder mehreren Schichten von. Stahl mit einer oder mehreren Schichten von Eisen erzeugen kann, doch sind zur Erläuterung und Beschreibung der Erfindung zwei besondere Ausführungsformen ausgewählt worden. Bei diesen Ausführungsformen wird ein Grundkörper aus Weicheisen mit einem Stahlkörper verbunden, wobei, das. Stärkeverhältnis so gewählt ist, daß etwa 1/s auf den Stahl und 2/s auf das Eisen entfällt. Beim zweiten Ausführungsbeispiel ist ein mittlerer Körper aus Weicheisen auf der einen Seite mit einem Stahlkörper, auf der anderen Seite mit einem Körper aus Weicheisen anderer Zusammensetzung bekleidet. In der Zeichnung stellt Fig. r einen Querschnitt durch eine Beschickung :des Ofens mit zwei Plattenpaketen dar, die je der Herstellung eines Verbunderzeugnisses dienen. Es sind dabei die Backen der Presse und die Trennbleche zwischen den Paketen wiedergegeben. Es handelt sich dabei um ein Verbunderzeugnis von Stahl auf Eisen.It should be obvious to every expert that with the method according to the invention, a composite panel of one or more Layers of. Can produce steel with one or more layers of iron, however, two particular embodiments are provided to illustrate and describe the invention been selected. In these embodiments, a base body is made of soft iron connected to a steel body, wherein, the. Strength ratio is chosen so that about 1 / s on the steel and 2 / s on the iron. In the second embodiment is a middle body made of soft iron on one side with a steel body, on the other hand clad with a body of soft iron of a different composition. In the drawing, Fig. R shows a cross section through a load: the furnace with two plate packs, each of which is used to manufacture a composite product. The jaws of the press and the separating plates between the packages are shown. It is a composite product made of steel on iron.

In Fing. 2 besteht das zu erzeugende Verbund- -produkt aus Stahl auf einem Körper von Weicheisen, unter welchem sich ein zweiter Körper von Weicheisen. befindet.In fing. 2, the composite product to be produced consists of steel a body of soft iron, under which there is a second body of soft iron. is located.

Die Darstellungen beziehen sich nur auf ein Beispiel, da die Zahl der in dem Ofen einzubringenden Pakete von der Größe des Ofens und von der Leistungsfähigkeit seiner Heizelemente abhängt.The illustrations only relate to an example, since the number of the packages to be placed in the furnace, depending on the size of the furnace and the capacity depends on its heating elements.

Wie-nun dite Zeichnung zeigt, dient-als Grundschicht ein starker Block A aus Weicheisen. Dieser Block ist bekleidet mit einer Nickelschicht n. Als äußere Deckschicht wird ein Stahlkörper B verwendet, der ebenfalls auf einer seiner Flächen eine Nickelschicht n hat. Die beiden Körper sind dabei so gelegen, daß ihre Nickelfläcahen zusammenliegen. Zwei solche übereinandergestapelte Pakete aus Eisen- und Stahlplatten sind voneinander und von den Preßbacken C und D durch Trennbleche E getrennt.As the drawing shows, a strong block serves as the base layer A made of soft iron. This block is clad with a nickel layer n. As an outer Cover layer is a steel body B used, which is also on one of its surfaces has a nickel layer n. The two bodies are located so that their nickel surfaces lying together. Two such stacked packages of iron and steel plates are separated from each other and from the press jaws C and D by separating plates E.

In Fig. 2 ist der zweite Körper aus Weicheisen bei F unterhalb des Hauptkörpers aus Eisen dargestellt. Für die Deckplatte des Verbundkörpers wird am besten ein Stahl von verhältnismäßig geringem Kohlenstoffgehalt verwendet, falls das Enderzeugnis geschweißt werden soll, wie es bei der Verarbeitung zu Panzerfahrzeugen, Landebooten u.:dgl. (erforderlich ist. Dabei muß der Kohlenstoffgehalt so niedrig bemessen werden, daß sich Schweißelektroden verwenden lassen:. Für solche Fertigungszwecke aber, bei denen sich ein Verschweißen (der Bleche oder Platten erübrigt, kann der Kohlenstoffgehalt des Stahls ziemlich hoch sein. Bekanntlich läßt sich bei Werkstoffen mit höherem Nickelgehalt eine höhere Brinellhärte erreichen, von z. B. 650. Für mancheAnwendungen, bei, denen ein Schweißen nicht erforderlich ist, ist ein höherer Gehalt des Stahls an Kohlenstoff, Chrom und Mangan zulässig, wobei das Verbunderzeugnis durch entsprechendes Abschrecken und Verhütten eine höhere Brinellhärte erhalten kann. Das Beizen oder einzelnen Platten, die zum Verbunderzeugnis zu vereinigen sind und die aus Eisen oder Stahl bestehen, erfolgt am besten in einem zo-bis z5o/oigen Schwefels.äurebad, dem o,z °/o- eines Verzögerers (inhibitor) zugesetzt sind. Statt des galvanischen Behandlung des Eisens und Stahls zum Zweck der Vereinigung können die Bleche oder Platten nach Reinigen und Aufrauhen mit einem Sandstrahlgebläse im Spritzverfahren vernickelt. werden. Dieses Spritzverfahren empfiehlt sich. für größere Platten. Sind die Verbunderzeugnisse nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung aus dem Ofen herausgenommen, so bringt man sie unter einer Haube in eine Schutzatmosphäre desselben Gases, -das im Ofen verwendet wurde. Bei einer Temperatur unter 6oo° C werden die Platten von der Haube entfernt, worauf sie zunächst auf eine Temperatur erhitzt werden, die 5o° C ,unter der Schweißtemperatur liegt. Dann werden die Platten gewalzt: Beim ersten Durch= gang soll nur eine sehr kleine Verringerung der Plattenstärke erfolgen. Danach werden die Platten abgeschreckt, und zwar entweder in einem heißen Ölbad oder in, Wasser. Dadurch wenden sie bis etwas über die erforderliche Brinellhärte gebracht. Statt des, heißen. Ölbades kann das Härten durch Abschrecken mit Wasser erfolgen, sofern sich das bei der Zusammensetzung des Eisens oder Stahls empfiehlt. Dabei spielt sich das Verfahren, im wesentlichen ebenso ab wie beim Abschrecken mit heißem Öl, jedoch nicht in einem Behälter, sondern zweckmäßig durch Aufspritzen, dies Wassers auf das Material mittels einer Brause. Nach dem Abschrecken mit Öl oder Wasser wird das Material vergütet und dadurch auf die gewünschte Brinellhärte gebracht. Zur Herstellung von Erzeugnissen, die nicht in Gestalt von, Blechen verwendet werden, muß die .gewünschte Formgebung natürlich vor dem Härten erfolgen.In Fig. 2 the second body made of soft iron is shown at F below the main body made of iron. A steel with a relatively low carbon content is best used for the cover plate of the composite body if the end product is to be welded, as is the case when processing into armored vehicles, landing boats and the like. (This is necessary. The carbon content must be so low that welding electrodes can be used Materials with a higher nickel content achieve a higher Brinell hardness, e.g. 650. For some applications that do not require welding, a higher content of carbon, chromium and manganese is permitted in the steel, with the composite product being quenched and smelting accordingly The pickling or individual plates which are to be combined to form the composite product and which are made of iron or steel are best carried out in a ten to ten percent sulfuric acid bath, the o, z o o one Retarders (inhibitor) are added or plates after cleaning and roughening with a sandblasting blower nickel-plated in the spraying process. will. This spraying method is recommended. for larger panels. If the composite products have been removed from the furnace according to the method of the present invention, they are placed under a hood in a protective atmosphere of the same gas that was used in the furnace. At a temperature below 600 ° C, the plates are removed from the hood, whereupon they are first heated to a temperature that is 50 ° C, below the welding temperature. Then the panels are rolled: the first pass should only reduce the panel thickness very slightly. The plates are then quenched, either in a hot oil bath or in water. This turns them until they are just above the required Brinell hardness. Instead of, hot. In an oil bath, hardening can be done by quenching with water, if this is advisable for the composition of the iron or steel. The process takes place essentially in the same way as when quenching with hot oil, but not in a container, but expediently by spraying this water onto the material by means of a shower. After quenching with oil or water, the material is tempered and brought to the desired Brinell hardness. To manufacture products that are not used in the form of sheets, the desired shaping must of course take place before hardening.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the production of a composite body consisting of soft iron and steel, characterized in that an iron basic body, preferably made of low-carbon soft iron, and a thick plate made of steel, preferably carbon steel, nickel-plated, laid on top of one another with the Niekefschichten and then stacked in a protective gas atmosphere and are heated under high pressure until the occurrence of diffusion of the nickel connecting the plating, in order to thereby bring about a firm connection between the base body and the steel plate.

2. The method according to claim i, characterized in that the base body is made of soft iron and the steel coating is first pickled in a 100-150% sulfuric acid bath and then provided with a nickel layer from 01, 05 to 01, 08 mm thick and @ that the individual stacks during the subsequent heat treatment lasting about 3 hours in an electric furnace in a protective gas atmosphere at a temperature of io @ 5o to 1101o ° C under a pressure v01135 to 701 kg / cm2 through sheets with high Silicon @ content will be separated, whereupon the pile will be removed from the furnace and taken under Bring a hood filled with protective gas until it is below 601o ° C have cooled to then to about 50 ° C below the highest treatment temperature for the purpose of hardening to a hardness slightly above the desired Brinell degree heated again and then annealed to the desired Brinell degree to become.

3. The method according to .. claim 2, characterized in that the nickel layer is galvanically applied to the steel body and the iron body. Dressed Publications: German Patent No. 5454; Swiss patent no. 22o 268.