EP3270093B1 - Panzerplatte und verfahren zur herstellung - Google Patents

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EP3270093B1
EP3270093B1 EP17180907.2A EP17180907A EP3270093B1 EP 3270093 B1 EP3270093 B1 EP 3270093B1 EP 17180907 A EP17180907 A EP 17180907A EP 3270093 B1 EP3270093 B1 EP 3270093B1
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EP
European Patent Office
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armor plate
cast steel
metal layer
spatial structure
layer
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EP17180907.2A
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English (en)
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EP3270093A1 (de
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Erich Schönenberg
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Craco GmbH
Original Assignee
Craco GmbH
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
    • F41H5/00—Armour; Armour plates
    • F41H5/02—Plate construction
    • F41H5/04—Plate construction composed of more than one layer
    • F41H5/0414—Layered armour containing ceramic material
    • F41H5/0421—Ceramic layers in combination with metal layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D19/00—Casting in, on, or around objects which form part of the product
    • B22D19/02—Casting in, on, or around objects which form part of the product for making reinforced articles

Definitions

  • the invention relates to an armor plate for protection against projectiles and a method for producing an armor plate and to the use of a cast steel, the armor plate being formed from at least one metal layer and at least one composite layer, the metal layer being formed from cast steel, the composite layer being made from an in liquid steel dimensionally stable material, which forms a spatial structure, and a matrix material, which fills the spatial structure, wherein the matrix material is cast steel, the composite layer being formed by casting steel into a mold in which the spatial structure is arranged is.
  • Such armor plates which are formed from different layers of materials, are well known and are said to offer adequate protection against attacks with armor-piercing ammunition, such as shaped charge and balancing projectiles, squeeze-head ammunition and anti-tank mines.
  • Armor plates are not only used in military vehicles, such as tanks for protection against projectiles used, but also in civil vehicles, such as cars, which require a certain level of protection.
  • Armored plates can in principle also be used for personal protection vests or for object protection in general. If the armor plate is bombarded, it should always prevent a bullet from being fired, an opening in a rear side of the armor plate facing away from a bombardment direction being regarded as a bullet.
  • the ceramic material reacts with the formation of a crack when it hits a projectile, since the ceramic material is very brittle and cannot yield elastically, a considerable part of an impact energy being absorbed or consumed.
  • the ceramic material is also resistant to very high temperatures, such as occur with shaped charges.
  • a destruction of the ceramic material or the structure does not have to be limited to the immediate area of the impact point.
  • So-called shock transmission can also result in large-scale destruction of the spatial structure of the ceramic material.
  • Grains of ceramic can also penetrate into a metal spike of a shaped charge or into a balancing bullet and effectively hinder its progress. For example, it is known to glue ceramic tiles to a metal layer made of a hardened steel plate.
  • a method for producing a rotor of a crusher is known. It is intended to arrange a ceramic insert made of aluminum oxide and zirconium dioxide in a likewise ceramic form and to pour it out with metal.
  • the ceramic insert can be sponge-like or with a honeycomb structure.
  • the metal can be a so-called manganese steel with 1% carbon and 14% manganese.
  • the WO 03/078 158 A1 shows an armor plate, which is formed from at least a so-called ceramic armor and a metallic layer.
  • the ceramic material can be brick-shaped or also have any other shape, wherein the ceramic material can be encapsulated by the metal. In addition, multiple layers of ceramic material and metal can be provided.
  • the ceramic armor can contain aluminum oxide or silicon carbide.
  • An armor plate is from the WO 2013/022 490 A2 known that can also be used for a tank.
  • a ceramic core is placed in a mold and cast with metal, in particular manganese steel.
  • a subsequent heat treatment by tempering, tempering, hardening, etc. can also be provided.
  • Another armor plate shows the FR 2 711 782 A1 , where ceramic particles are placed in a mold and cast with metal.
  • the armor plate serves in particular to protect against projectiles and the metal can be, for example, a manganese-containing, martensitic steel.
  • the ceramic particles can be made of aluminum oxide.
  • the object is achieved by an armor plate with the features of claim 1 and a method with the features of claim 18 and a use with the features of claim 20.
  • the armor plate according to the invention for protection against projectiles is formed from a metal layer and at least one composite layer, the metal layer being made of cast steel, the composite layer being made of a dimensionally stable material in liquid steel, which forms a spatial structure, and a matrix material, which is the spatial structure filled, is formed, wherein the matrix material is cast steel, the composite layer is formed by casting steel into a mold in which the spatial structure is arranged, the cast steel as an alloy component 4 to 30, preferably up to 21 percent by mass manganese (Mn ), wherein the cast steel has a predominantly bainitic, austenitic or martensitic structure, the cast steel of the metal layer being cold-formed, the metal layer being at least partially strain-hardened, based on a layer thickness of the metal layer, the composite layer comprising a em ceramic material and the matrix material, wherein the ceramic material from aluminum oxide (Al2O3), silicon carbide (SiC) or drilling carbide (B4C) is formed, wherein the ceramic material from a first
  • the material of the metal layer is consequently cast steel or cast steel and the material of the composite layer is the dimensionally stable material in liquid steel which is combined with the cast steel.
  • the cast steel of the composite layer then functions as the matrix material, which at least partially and preferably completely fills cavities in the spatial structure.
  • the armor plate can in principle have any geometric shape that can be produced by casting.
  • the material that is dimensionally stable in liquid steel or the spatial structure of the dimensionally stable material can then also assume a corresponding geometric shape.
  • At least the composite layer is produced by arranging the dimensionally stable material in liquid steel or the spatial structure formed by the dimensionally stable material in the casting mold and infiltrating the steel or matrix material by casting steel into the casting mold.
  • the casting mold is completely poured out with the liquid steel, so that the spatial structure is incorporated in the matrix material or the then solidified steel casting. Gaps between the dimensionally stable material and the cast steel can thus be avoided, as a result of which the dimensionally stable material is more dimensionally stable during a bombardment and is less prone to shattering. Also, the formation of blind holes and ceramic inserts with narrow tolerances, for example, is no longer necessary, as a result of which the armor plate can be manufactured more cost-effectively.
  • the cast steel has a manganese content of 4 to 30 percent by mass, a bainitic or austenitic structure of the cast steel can easily be obtained. It is also possible to form a martensitic structure by heat treatment of the cast steel. The respective structure is then in the cooled or ready-to-use state of the armor plate. The one in question predominates Other possible structures of cast steel with a share of> 50 percent by mass. In particular, austenitic or bainitic cast steel solidifies strongly when cold-formed, so that the cast steel is difficult to process. By casting the spatial structure with the cast steel, special machining of the cast steel is no longer necessary.
  • the cast steel When a projectile hits the metal layer, the cast steel is plastically deformed and at least partially strain hardened, the strength or tensile strength and hardness of the cast steel increasing to different degrees. In contrast, elongation and impact strength decrease. It has been shown that an increase in strength depends on the applied kinetic energy with which the deformation takes place and on the predisposition of the cast steel to work hardening. A high strain hardening rate means a rapid increase in strength in relation to the decreasing rate of deformation. This solidification in the surface area of the armor plate or also within the armor plate takes place by converting the austenitic structure or a mechanically unstable austenite phase of the bainitic structure into a martensitic structure. This increases the hardness of the cast steel, which increases its dielectric strength.
  • the metal layer can also be work hardened when a projectile hits and penetrates the composite layer facing a direction of fire.
  • the armor plate can also have a comparatively high toughness if it is very hard.
  • the martensitic structure can also be obtained by heat treatment, in which case a layer of high toughness made of bainitic is applied to a hardened layer of the cast steel or can follow austenitic structures. In the case of the bainitic structure in particular, a conversion of residual austenite to martensite is favored when deformed by a high carbon concentration.
  • a particularly high elongation at break can also be achieved with a quantity of residual austenite of 33 to 57 percent by volume.
  • the bainitic structure can also advantageously be subjected to a heat treatment, since this involves only comparatively small changes in volume.
  • the dimensionally stable material in liquid steel can be any material that forms a spatial structure and can be arranged in the casting mold when casting steel or steel casting into a casting mold without the spatial structure being deformed by the temperature increase caused in the liquid steel.
  • a softening temperature of the dimensionally stable material is therefore above a liquidus temperature of the molten steel.
  • the dimensionally stable material can, for example, also be steel, in particular an alloy with chromium, tungsten or another metal.
  • the composite layer is formed from a ceramic material and the matrix material.
  • the ceramic material can preferably be formed by sintering.
  • the ceramic material is made of aluminum oxide, silicon carbide or drilling carbide.
  • the ceramic material can be formed entirely from one of these materials or also from a mixture of these materials, at least one of these materials being present with a predominant proportion.
  • the ceramic material is formed from a first component with a base made of aluminum oxide in ⁇ -form and with a second component with a base which contains a composition, preferably a eutectic composition, of aluminum oxide in ⁇ -form and zirconium dioxide, the first and second component by means of a binder, preferably a metallic Binder or silicate is connected. It has been found that this ceramic material is extremely hard and strong.
  • the composition contains 57 to 63 percent by weight of aluminum oxide in ⁇ -form and 37 to 43 percent by weight of zirconium dioxide.
  • the ceramic material can then also have a porous or sponge-like structure, into which molten metal can penetrate. This makes it possible to connect the ceramic material particularly intimately to the cast steel and anchor it in the composite layer, which increases dielectric strength.
  • the armor plate is designed in the form of a plate, such a plate or armor plate is particularly easy to produce by casting.
  • the metal layer and the composite layer can be formed together by casting steel into a mold in which the spatial structure is arranged. Consequently, the metal layer and the composite layer can be formed in one casting with the same steel.
  • the metal layer is then the layer of the armor plate within which no spatial structure is arranged. In principle, however, it is also possible to form the metal layer independently of the composite layer in a separate casting process and then to glue or weld the metal layer to the composite layer, for example.
  • the cast steel can contain 0.01 to 2, preferably 0.3 to 1.5 mass percent carbon as an alloy component.
  • a higher carbon content with a manganese content of more than 4 percent favors the formation of an austenitic structure.
  • With a lower carbon content it becomes possible to maintain a bainitic structure.
  • carbon plays an important role in the transformation of the austenitic structure into martensitic Structure, which is why the cast steel can advantageously contain at least 0.2 percent carbon.
  • the cast steel can contain 0.4 to 3.5, preferably 1 to 2.5 mass percent chromium as an alloy component.
  • this makes it possible to achieve higher hardness and corrosion resistance of the cast steel.
  • the chromium can be used to form the austenitic structure even at comparatively low temperatures.
  • the cast steel can also be tempered, preferably by quenching in a salt bath and / or by tempering in an oven in an air atmosphere.
  • the remuneration can, for example, form a bainitic or martensitic structure. It can further be provided that these structures are formed only in an edge zone of the armor plate.
  • the temperature in the furnace can also be used to obtain a bainitic or austenitic structure which has a mechanically unstable austenite phase which can be converted into a martensitic structure relatively quickly when a projectile penetrates.
  • the composite layer can preferably be arranged in the direction of a bombardment direction, the metal layer then forming a rear side of the armor plate facing away from the bombardment direction.
  • the metal layer in the direction of a bombardment direction, if this makes sense to protect against certain projectiles.
  • the armor plate can have a further metal layer, in which case the composite layer can be accommodated between the two metal layers.
  • the layers can each be of the same thickness or of different thicknesses, the layers being arranged in a bombardment direction
  • Metal layer can lower a kinetic energy of a projectile before penetrating into the composite layer.
  • the metal layer forming a rear side can then form a supporting back plate for the composite layer.
  • Two metal layers can also form two thirds and a composite layer one third of the thickness of the armor plate. Furthermore, it is also possible for the armor plate to have variations in thicknesses of the respective layers which are different from one another.
  • the armor plate can also have two composite layers which are separated from one another by a metal layer. In principle, more than two composite layers can also be present. The composite layers can then in turn also be covered by further metal layers. Other combinations of layers are also possible.
  • the armor plate can have an intermediate layer which can be arranged between the metal layer and the composite layer and can be formed from a material which has a comparatively greater hardness and a higher density.
  • the intermediate layer can consist of uranium or tungsten, for example, or contain these substances. It is optionally also possible to form the intermediate layer from rubber, in which case the hardness and density of the intermediate layer is comparatively low. Protection against balancing projectiles can be further improved with an intermediate layer.
  • the spatial structure can be a honeycomb structure with preferably 6 or 8 corners, rectangular or cuboid.
  • the spatial structure or geometric structure can then form cavities with the honeycombs, rectangles or cuboids, which are essentially completely filled with cast steel.
  • the spatial structure can be formed from a plurality of plate-shaped layers made of the dimensionally stable material.
  • the spatial structure or the geometric structure is arranged orthogonally to a direction of fire within the composite layer. Cavities formed by the dimensionally stable material can also be easily infiltrated with liquid steel and completely filled. It is essential that the dimensionally stable material then runs transversely to the firing direction or is arranged in the composite layer, so that a projectile must penetrate into the dimensionally stable material in any case.
  • the spatial structure can also form cavities which have channels or openings, the cavities being infiltrated with the cast steel and preferably being completely filled.
  • the dimensionally stable material can also form a geometrically unstructured structure with cavities of different sizes. This structure can be formed in the manner of a sponge or can also be formed by sintering ceramic material. In principle, the dimensionally stable material can be formed in any conceivable structure, the cavities then also being able to be formed by irregular gaps in a random or unstructured spatial structure or distribution of the dimensionally stable material.
  • the spatial structure can be traversed by channels or openings which enable or promote infiltration of the cavities in the spatial structure.
  • a honeycomb structure can then be completely filled by the liquid steel when the composite layer and possibly the metal layer are cast.
  • Metal layers can then also be directly connected to one another on both sides of the composite layer via the channels and openings.
  • the openings can be, for example, bores or any other type of openings which ensure that the spatial structure can be completely infiltrated with metal or steel.
  • the structure can be completely surrounded by the cast steel or partially form an outer surface of the armor plate.
  • the spatial structure can form spacers for arrangement in the mold, which are still visible on the outer surface of the armor plate after casting.
  • the outer surface is predominantly made of cast steel.
  • the armor plate can form a fastening device, wherein the armor plate can then be fastened in a non-positive and / or form-fitting manner to a fastening base by means of the fastening device.
  • a suspension of the armor plate can then be easily attached to a fastening base, which can be formed by a vehicle, in particular a land vehicle, such as a rail vehicle, road vehicle, off-road vehicle, watercraft, aircraft, such as a helicopter, propeller aircraft, jet aircraft, and spacecraft. Through holes in the armor plate for fastening the same are not provided, but can in principle also be present.
  • the fastening device can be formed as an extension on the armor plate, wherein the fastening device can preferably be formed on a rear side of the armor plate, facing away from a firing direction.
  • the armor plate is formed from at least one metal layer and at least one composite layer, the metal layer being formed from cast steel, the composite layer being made from a dimensionally stable material in liquid steel, which forms a spatial structure, and a matrix material which fills the spatial structure, the matrix material being cast steel, the composite layer being formed by casting steel into a mold in which the spatial structure is arranged, the cast steel being an alloy component 4 to 30 , preferably contains up to 21 percent by mass of manganese, wherein the cast steel has a predominantly bainitic, austenitic or martensitic structure, wherein the cast steel of the metal layer is cold-formed, the metal layer being at least partially cold-strengthened, based on a layer thickness of the metal layer, the composite layer being formed from a ceramic material and the matrix material, wherein the ceramic material is formed from aluminum oxide (Al2O3), silicon carbide (SiC) or drilling carbide (B4C), the ceramic material consist
  • a temperature of the cast steel is constant in a range of +/- 1 to 5 degrees Celsius during casting.
  • the steel casting of the metal layer is subjected to cold working.
  • the cold working can then advantageously harden a bainitic or austenitic structure and, if necessary, convert it into a martensitic structure.
  • the cold working is carried out in such a way that the metal layer, based on a layer thickness of the metal layer, is at least partially work hardened. A first layer of the metal layer can then be compared hard, and a second layer of the metal layer are comparatively tough.
  • cast steel with 4 to 30, preferably up to 21 percent by mass of manganese is used as an alloy component and with a predominantly bainitic, austenitic or martensitic structure to form a metal layer of an armor plate for protection against projectiles.
  • the cast steel is used to form the metal layer and at least one composite layer of the armor plate, the composite layer being formed from a dimensionally stable material in liquid steel, which forms a spatial structure, and the cast steel as a matrix material, which fills the spatial structure
  • the Composite layer is formed by casting steel in a casting mold in which the spatial structure is arranged, the steel casting of the metal layer being cold-formed, the metal layer being at least partially strain-hardened, based on a layer thickness of the metal layer, the composite layer consisting of a ceramic Material and the matrix material is formed, wherein the ceramic material from aluminum oxide (Al2O3), silicon carbide (SiC) or drilling carbide (B4C) is formed, wherein the ceramic material from a first component with a base made of aluminum oxide in ⁇ -form (a-Al2O3 ) and with one second component with a base which is composed of a composition, preferably a eutectic composition, of aluminum oxide in ⁇ -form ( ⁇ -Al2O3) and
  • the Fig. 1 shows a sectional view of an armor plate 10, which is designed in the form of a plate 11.
  • the armor plate 10 is formed from a metal layer 12 and a composite layer 13.
  • the composite layer 13 is arranged opposite a direction of fire 14.
  • the metal layer 12 consequently forms a rear side 15 of the armor plate 10.
  • the metal layer 12 is formed from cast steel and the composite layer 13 from a ceramic material, not shown here, which forms a spatial structure, and cast steel as a matrix material.
  • the cast steel of the composite layer 13 and the cast steel of the metal layer 12 are identical, but this does not necessarily have to be the case.
  • the armor plate 10 is obtained by inserting or arranging the ceramic material in a casting mold, not shown here, the casting mold being poured out with steel.
  • the cast steel of the armor plate 10 contains an alloy component 4 to 30, in the example shown 10 mass percent manganese.
  • the cast steel has a predominantly austenitic structure, which is converted into a martensitic structure by the impact of a projectile. The transformation takes place through a plastic deformation of the cast steel and an at least partial strain hardening of the same, which increases the tensile strength and hardness of the cast steel.
  • the ceramic material of the composite layer 13 is shattered when a projectile penetrates into the composite layer 13, a considerable part of an impact energy being absorbed or consumed.
  • a destruction of the ceramic material does not have to be limited to a possible impact point. So-called shock transmission can also result in large-scale destruction of the spatial structure.
  • the previously described hardening of the metal layer 12 takes place in the area of the impact point. A notched impact strength around the impact point is not significantly reduced since there is hardly any hardening here. A dielectric strength of the armor plate 10 against projectiles can be significantly improved in this way.
  • the Fig. 2 shows an armor plate 16 in the difference from the armor plate Fig. 1 the composite layer 13 is received between two metal layers 12.
  • the Fig. 3 shows an armor plate 17 with two composite layers 13 which are each taken between metal layers 12.
  • the Fig. 4 shows an armor plate 18 in contrast to the armor plate Fig. 2 a further metal layer 19 is formed thicker than the metal layer 12.
  • the Fig. 5 shows a schematic sectional view of an armor plate 20, with a fastening device on a rear side 21 of the armor plate 20 22 is formed as a projection 23.
  • the projection 23 is hook-shaped so that it can be hooked into a fastening base 24 which is also hook-shaped.
  • the Fig. 6 shows a fastening device 25 which differs from the fastening device Fig. 5 has a further hook-shaped projection 26.
  • the Fig. 7 shows a fastening device 27 with a T-shaped projection 28.
  • the Fig. 8 shows a fastening device 29 with a dovetail-shaped projection 30.
  • the Fig. 9 shows a fastening device 31 with projections 32 which have a substantially semicircular recess 33.
  • the Fig. 10 shows a spatial structure 34 made of a ceramic material, in particular of aluminum oxide.
  • the ceramic material is formed from a first component with a base made of aluminum oxide in ⁇ -form and with a second component with a base which contains a eutectic composition of aluminum oxide in ⁇ -form and zirconium dioxide, the first and the second component by means of a binder, preferably a metallic binder or silicates.
  • a binder preferably a metallic binder or silicates.
  • Further embodiments and a production of the ceramic material are from the EP 1 663 548 B1 known, which concerns a different subject.
  • the spatial structure 34 forms a honeycomb structure 35, which runs transversely or orthogonally to a direction of fire of an armor plate, not shown here.
  • the spatial structure 34 made of the ceramic material forms cavities 36 and 37 which are infiltrated with cast steel to form the composite layer and are preferably completely filled.
  • the Fig. 11 shows a spatial structure 38 made of ceramic material, which is formed from plate-shaped layers 39, with cavities 40 being formed between the layers 39 for filling with cast steel.
  • the Fig. 12 shows a spatial structure 41 which forms cuboid cavities 42.
  • the Fig. 13 shows a spatial structure 43 which has cavities 44 in the form of a bore 45.
  • the Fig. 14 shows a spatial structure 46, which is formed in the manner of a sponge 47 or by sintering ceramic material. Irregularly large spaces 48 of the spatial structure 46 form corresponding cavities 49.
  • the Fig. 15 shows an armor plate 50 with two metal layers 51 and a composite layer 52 which is accommodated between the two metal layers 51.
  • a ceramic material of the composite layer 52 forms a spatial structure 53, similar to that in FIG Fig. 10 shown spatial structure, from.
  • Openings 54 are formed in the spatial structure 53, so that the spatial structure 53 can be completely penetrated by the cast steel of the metal layers 51 or can be filled during casting.
  • the metal layers 51 are therefore directly connected to one another.
  • the openings 54 can be, for example, a bore or any other type of opening that ensures that the spatial structure 53 can be completely infiltrated with cast steel.
  • the Fig. 16 shows a manganese-carbon diagram from which it can be seen at what levels of manganese and carbon an austenitic, bainitic or martensitic structure of cast steel of an armor plate can be formed.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Panzerplatte zum Schutz gegen Geschosse und ein Verfahren zur Herstellung einer Panzerplatte sowie eine Verwendung eines Gussstahls, wobei die Panzerplatte aus wenigstens einer Metallschicht und wenigstens einer Verbundschicht ausgebildet ist, wobei die Metallschicht aus Stahlguss ausgebildet ist, wobei die Verbundschicht aus einem in flüssigen Stahl formstabilen Material, welches eine räumliche Struktur ausbildet, und einem Matrixmaterial, welches die räumliche Struktur ausfüllt, ausgebildet ist, wobei das Matrixmaterial Stahlguss ist, wobei die Verbundschicht durch Gießen von Stahl in eine Gussform, in welcher die räumliche Struktur angeordnet ist, ausgebildet ist.
  • Derartige Panzerplatten, die aus verschiedenen Schichten von Materialien ausgebildet sind, sind hinreichend bekannt und sollen einen ausreichenden Schutz gegen Angriffe mit panzerbrechender Munition, wie beispielsweise Hohlladungs- und Wuchtgeschossen, Quetschkopfmunition und Panzerabwehrminen bieten. Panzerplatten werden nicht nur bei militärischen Fahrzeugen, wie Panzern zum Schutz gegen Geschosse eingesetzt, sondern auch bei zivilen Fahrzeugen, wie beispielsweise PKW, die einem bestimmten Schutz bedürfen. Panzerplatten können prinzipiell auch für Personenschutzwesten oder den Objektschutz im Allgemeinen eingesetzt werden. Bei einem Beschuss der Panzerplatte soll diese in jedem Fall immer einen Durchschuss verhindern, wobei als ein Durchschuss bereits eine Öffnung in einer einer Beschussrichtung abgewandten Rückseite der Panzerplatte angesehen wird.
  • Bei mit keramischem Material ausgebildeten Panzerplatten reagiert das keramische Material bei dem Auftreffen eines Geschosses mit einer Rissbildung, da das keramische Material sehr spröde ist und nicht elastisch nachgeben kann, wobei ein erheblicher Teil einer Aufprallenergie absorbiert oder verbraucht wird. Auch ist das keramische Material gegen sehr hohe Temperaturen, wie sie beispielsweise bei Hohlladungen auftreten, widerstandsfähig. Eine Zerstörung des keramischen Materials beziehungsweise der Struktur muss jedoch nicht auf den unmittelbaren Bereich der Einschlagstelle beschränkt sein. Es kann auch durch eine sogenannte Schockübertragung zu einer großflächigen Zerstörung der räumlichen Struktur des keramischen Materials kommen. Auch können Körner der Keramik in einen Metallstachel einer Hohlladung oder in ein Wuchtgeschoss eindringen und dessen Fortkommen wirksam behindern. Beispielsweise ist es bekannt, auf eine Metallschicht aus einer gehärteten Stahlplatte Keramikkacheln aufzukleben. Weiter ist es bekannt, in einer Stahlplatte Sacklöcher auszubilden und in diese Keramikelemente einzusetzen und gegebenenfalls die Sacklöcher zu verschweißen. Dadurch wird ein Zersplittern der Keramikelemente behindert, was eine Schutzwirkung verbessert. Bei dieser Art der Panzerplatte bildet die Stahlplatte folglich ein Matrixmaterial für das keramische Material aus. Nachteilig ist hier jedoch, dass zwischen dem keramischen Material und dem Matrixmaterial Fugen existent sind, die, um ein Zersplittern des keramischen Materials zu verhindern, möglichst klein sein sollten. Weiter kann eine Schicht aus Faserverbundwerkstoff oder eine Metallschicht vorgesehen sein, die als eine Rückenplatte zur Stützung der Verbundschicht fungiert. Diese Metallschicht kann die Verbundschicht bei einem Einschlag eines Geschosses stützen, so dass die Verbundschicht nicht durch hohe Biegemomente belastet wird. Derartige Panzerplatten sind jedoch nur vergleichsweise kostenaufwendig herzustellen.
  • Aus der US 2002 / 136 857 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Rotors eines Brechers bekannt. Dabei ist vorgesehen, eine keramische Einlage aus Aluminiumoxid und Zirkoniumdioxid in einer ebenfalls keramischen Form anzuordnen und mit Metall auszugießen. Die keramische Einlage kann schwammartig oder mit einer Wabenstruktur ausgebildet sein. Das Metall kann ein sogenannter Manganstahl mit 1 % Kohlenstoff und 14 % Mangan sein.
  • Die WO 03/ 078 158 A1 zeigt eine Panzerplatte, die aus zumindest einer sogenannten keramischen Panzerung und einer metallischen Schicht ausgebildet ist. Das keramische Material kann ziegelförmig ausgebildet sein oder auch jede andere Form aufweisen, wobei das keramische Material von dem Metall umgossen sein kann. Darüber hinaus können mehrere Schichten von keramischen Material und Metall vorgesehen sein. Die keramische Panzerung kann Aluminiumoxid oder Siliziumcarbid enthalten.
  • Eine Panzerplatte ist aus der WO 2013/ 022 490 A2 bekannt, die auch für einen Panzer genutzt werden kann. Zur Herstellung wird ein keramischer Kern in eine Form eingelegt und mit Metall, insbesondere Manganstahl, umgossen. Weiter kann eine nachfolgende Wärmebehandlung durch Anlassen, Tempern, Härten, etc. vorgesehen sein.
  • Eine weitere Panzerplatte zeigt die FR 2 711 782 A1 , wobei Keramikpartikel in eine Form eingelegt und mit Metall vergossen werden. Die Panzerplatte dient insbesondere zum Schutz gegen Geschosse und das Metall kann beispielsweise ein manganhaltiger, martensitischer Stahl sein. Die Keramikpartikel können aus Aluminiumoxid ausgebildet sein.
  • Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Panzerplatte und ein Verfahren zu deren Herstellung vorzuschlagen, die beziehungsweise das eine Durchschlagsfestigkeit verbessert.
  • Die Aufgabe wird durch eine Panzerplatte mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 18 sowie eine Verwendung mit den Merkmalen des Anspruchs 20 gelöst.
  • Die erfindungsgemäße Panzerplatte zum Schutz gegen Geschosse ist aus einer Metallschicht und wenigstens einer Verbundschicht ausgebildet, wobei die Metallschicht aus Stahlguss ausgebildet ist, wobei die Verbundschicht aus einem in flüssigen Stahl formstabilen Material, welches eine räumliche Struktur ausbildet, und einem Matrixmaterial, welches die räumliche Struktur ausfüllt, ausgebildet ist, wobei das Matrixmaterial Stahlguss ist, wobei die Verbundschicht durch Gießen von Stahl in eine Gussform, in welcher die räumliche Struktur angeordnet ist, ausgebildet ist, wobei der Stahlguss als ein Legierungsbestandteil 4 bis 30, vorzugsweise bis 21 Masseprozent Mangan (Mn) enthält, wobei der Stahlguss ein überwiegend bainitisches, austenitisches oder martensitisches Gefüge aufweist, wobei der Stahlguss der Metallschicht kaltverformt ist, wobei die Metallschicht, bezogen auf eine Schichtdicke der Metallschicht, zumindest teilweise kaltverfestigt ist, wobei die Verbundschicht aus einem keramischen Material und dem Matrixmaterial ausgebildet ist, wobei das keramische Material aus Aluminiumoxid (Al2O3), Siliziumcarbid (SiC) oder Bohrcarbid (B4C) ausgebildet ist, wobei das keramische Material aus einem ersten Bestandteil mit einer Basis aus Aluminiumoxid in α-Form (α-Al2O3) und mit einem zweiten Bestandteil mit einer Basis, welche eine Zusammensetzung, vorzugsweise eine eutektische Zusammensetzung, aus Aluminiumoxid in α-Form (α-Al2O3) und Zirkoniumdioxid (ZrO2) enthält, ausgebildet ist, wobei der erste und der zweite Bestandteil mittels eines Bindemittels, vorzugsweise eines metallischen Bindemittels oder Silicaten, verbunden sind, wobei die Zusammensetzung 57 bis 63 Gewichtsprozent Aluminiumoxid in α-Form (α-Al2O3) und 37 bis 43 Gewichtsprozent Zirkoniumdioxid (ZrO2) enthält.
  • Das Material der Metallschicht ist folglich Stahlguss beziehungsweise Gussstahl und das Material der Verbundschicht das in flüssigen Stahl formstabile Material, welches mit dem Stahlguss kombiniert ist. Der Stahlguss der Verbundschicht fungiert dann als das Matrixmaterial, welches Hohlräume der räumlichen Struktur zumindest teilweise und bevorzugt vollständig ausfüllt. Die Panzerplatte kann prinzipiell jede beliebige geometrische Form aufweisen, die durch Gießen hergestellt werden kann. Das in flüssigen Stahl formstabile Material beziehungsweise die räumliche Struktur des formstabilen Materials kann dann ebenfalls eine entsprechende geometrische Form annehmen. Eine Herstellung von zumindest der Verbundschicht erfolgt dadurch, dass das in flüssigen Stahl formstabile Material beziehungsweise die von dem formstabilen Material ausgebildete räumliche Struktur, in der Gussform angeordnet wird und durch Gießen von Stahl in die Gussform mit dem Stahl beziehungsweise Matrixmaterial infiltriert wird. Die Gussform wird vollständig mit dem flüssigen Stahl ausgegossen, so dass die räumliche Struktur in dem Matrixmaterial beziehungsweise dem dann erstarrten Stahlguss aufgenommen ist. Fugen zwischen dem formstabilen Material und dem Stahlguss können so vermieden werden, wodurch das formstabile Material bei einem Beschuss formstabiler ist und weniger zum Zersplittern neigt. Auch ist eine Ausbildung von beispielsweise Sacklochbohrungen und keramischen Einsätzen mit engen Toleranzen nicht mehr erforderlich, wodurch die Panzerplatte kostengünstiger herstellbar wird.
  • Dadurch, dass der Stahlguss einen Mangangehalt von 4 bis 30 Masseprozent aufweist, kann leicht ein bainitisches oder austenitisches Gefüge des Stahlgusses erhalten werden. Weiter ist es möglich, durch Wärmebehandlung des Stahlgusses ein martensitisches Gefüge auszubilden. Das jeweilige Gefüge liegt dann im abgekühlten beziehungsweise gebrauchsfertigen Zustand der Panzerplatte vor. Dabei überwiegt das betreffende Gefüge mögliche andere Gefüge des Stahlgusses mit einem Anteil von > 50 Masseprozent. Insbesondere austenitischer beziehungsweise bainitischer Stahlguss verfestigt bei Kaltverformung stark, so dass der Stahlguss schwer zu verarbeiten ist. Durch das Vergießen der räumlichen Struktur mit dem Stahlguss ist jedoch eine besondere Bearbeitung des Stahlgusses nicht mehr erforderlich.
  • Bei einem Auftreffen eines Geschosses auf die Metallschicht wird der Stahlguss plastisch verformt und zumindest teilweise kaltverfestigt, wobei eine Festigkeit beziehungsweise Zugfestigkeit und Härte des Stahlgusses in unterschiedlichem Maße zunimmt. Im Gegensatz dazu nimmt eine Dehnung und Kerbschlagzähigkeit ab. Es hat sich gezeigt, dass eine Zunahme an Festigkeit abhängig ist von der aufgebrachten kinetischen Energie, mit der sich die Verformung vollzieht sowie von der Veranlagung des Stahlgusses zum Kaltverfestigen. Eine hohe Kaltverfestigungsgeschwindigkeit bedeutet eine schnelle Erhöhung der Festigkeit im Verhältnis zur abnehmenden Verformungsgeschwindigkeit. Diese Verfestigung im Oberflächenbereich der Panzerplatte oder auch innerhalb der Panzerplatte erfolgt durch eine Umwandlung des austenitischen Gefüges oder einer mechanisch instabilen Austenit-Phase des bainitischen Gefüges in martensitisches Gefüge. Damit kommt es zu einer Härtesteigerung des Stahlgusses, was seine Durchschlagfestigkeit erhöht.
  • So kann beispielsweise auch schon eine Kaltverfestigung der Metallschicht erfolgen, wenn ein Geschoss auf der einer Beschussrichtung zugewandten Verbundschicht auftrifft und in diese eindringt. Auch kann die Panzerplatte bei einer großen Härte noch eine vergleichsweise hohe Zähigkeit aufweisen. Weiter ist es möglich, den Stahlguss je nach Zugabe von Mangan oder weiterer Legierungsbestandteile so auszubilden, dass er neben dem austenitischen Gefüge ein überwiegend martensitisches Gefüge aufweist. Das martensitisches Gefüge kann auch durch eine Temperaturbehandlung erhalten werden, wobei dann auf eine aufgehärtete Schicht des Stahlgusses eine Schicht mit hoher Zähigkeit aus bainitischen oder austenitischen Gefüge folgen kann. Insbesondere bei dem bainitischen Gefüge wird eine Umwandlung von Restaustenit in Martensit bei einer Verformung durch eine hohe Kohlenstoffkonzentration begünstigt. Beispielsweise kann auch eine besonders hohe Bruchdehnung bei einer Menge von Restaustenit von 33 bis 57 Volumenprozent erzielt werden. Das bainitische Gefüge kann auch vorteilhaft einer Wärmebehandlung unterzogen werden, da diese mit nur vergleichsweise kleinen Volumenänderungen einhergeht.
  • Das in flüssigen Stahl formstabile Material, kann jedes Material sein, dass eine räumliche Struktur ausbildet, und beim Gießen von Stahl bzw. Stahlguss in eine Gussform in der Gussform anordbar ist, ohne dass die räumliche Struktur durch die im flüssigen Stahl bedingte Temperaturerhöhung verformt wird. Eine Erweichungstemperatur des formstabilen Materials liegt daher über einer Liquidustemperatur des flüssigen Stahls. Das formstabile Material kann beispielsweise auch Stahl, insbesondere eine Legierung mit Chrom, Wolfram oder ein anderes Metall sein.
  • Erfindungsgemäß ist die Verbundschicht aus einem keramischen Material und dem Matrixmaterial ausgebildet. Vorzugsweise kann das keramische Material durch Sintern ausgebildet sein.
  • Erfindungsgemäß ist das keramische Material aus Aluminiumoxid, Siliziumcarbid oder Bohrcarbid ausgebildet. Das keramische Material kann vollständig aus einem dieser Materialien oder auch aus einer Mischung dieser Materialien ausgebildet sein, wobei zumindest eines dieser Materialien mit einem überwiegenden Anteil vorliegt.
  • Erfindungsgemäß ist das keramische Material aus einem ersten Bestandteil mit einer Basis aus Aluminiumoxid in α-Form und mit einem zweiten Bestandteil mit einer Basis, welche eine Zusammensetzung, vorzugsweise eine eutektische Zusammensetzung, aus Aluminiumoxid in α-Form und Zirkoniumdioxid enthält, ausgebildet, wobei der erste und der zweite Bestandteil mittels eines Bindemittels, vorzugsweise eines metallischen Bindemittels oder Silicaten verbunden ist. Wie sich herausgestellt hat, weist dieses keramische Material eine große Härte und eine hohe Festigkeit auf.
  • Erfindungsgemäß enthält die Zusammensetzung 57 bis 63 Gewichtsprozent Aluminiumoxid in α-Form und 37 bis 43 Gewichtsprozent Zirkoniumdioxid. Das keramische Material kann dann auch ein poröses oder schwammartiges Gefüge aufweisen, in welches geschmolzenes Metall eindringen kann. Dadurch wird es möglich, das keramische Material besonders innig mit dem Stahlguss zu verbinden und in der Verbundschicht zu verankern, was eine Durchschlagsfestigkeit erhöht.
  • Dadurch, dass die Panzerplatte in Form einer Platte ausgebildet ist, ist eine derartige Platte beziehungsweise Panzerplatte durch Gießen besonders einfach herstellbar.
  • Die Metallschicht und die Verbundschicht können zusammen durch Gießen von Stahl in eine Gussform, in welcher die räumliche Struktur angeordnet ist, ausgebildet sein. Folglich können die Metallschicht und die Verbundschicht in einem Guss ausgebildet mit dem gleichen Stahl werden. Die Metallschicht ist dann die Schicht derPanzerplatte , innerhalb der keine räumliche Struktur angeordnet ist. Prinzipiell ist es jedoch auch möglich, die Metallschicht unabhängig von der Verbundschicht in einem gesonderten Gießverfahren auszubilden und die Metallschicht dann mit der Verbundschicht beispielsweise zu verkleben oder zu verschweißen.
  • Der Stahlguss kann als ein Legierungsbestandteil 0,01 bis 2, vorzugsweise 0,3 bis 1,5 Masseprozent Kohlenstoff enthalten. Insbesondere ein höherer Kohlenstoffgehalt begünstigt bei einem Mangangehalt von über 4 Prozent die Ausbildung eines austenitischen Gefüges. Mit einem niedrigeren Kohlenstoffgehalts wird es möglich, eher ein bainitisches Gefüge zu erhalten. Gleichzeitig bildet Kohlenstoff eine wichtige Rolle bei der Umwandlung des austenitischen Gefüges in martensitisches Gefüge, weshalb der Stahlguss vorteilhaft zumindest 0,2 Prozent Kohlenstoff enthalten kann.
  • Weiter kann der Stahlguss als ein Legierungsbestandteil 0,4 bis 3,5, vorzugsweise 1 bis 2,5 Masseprozent Chrom enthalten. Zunächst wird es dadurch möglich, eine höhere Härte und Korrosionsbeständigkeit des Stahlgusses zu erzielen. Neben einer Steigerung der Zugfestigkeit kann mittels des Chroms das austenitische Gefüge auch bei vergleichsweise niedrigen Temperaturen ausgebildet werden.
  • Auch kann der Stahlguss vergütet sein, vorzugsweise durch Abschrecken in einem Salzbad und/oder durch Temperierung in einem Ofen in einer Luftatmosphäre. Durch die Vergütung kann beispielsweise ein bainitisches oder martensitisches Gefüge ausgebildet werden. Weiter kann vorgesehen sein, dass diese Gefüge lediglich in einer Randzone der Panzerplatte ausgebildet sind. Durch die Temperierung in dem Ofen kann auch ein bainitisches oder austenitisches Gefüge erhalten werden, welches eine mechanisch instabile Austenit-Phase aufweist, die bei dem Eindringen eines Geschosses vergleichsweise schnell zu einem martensitischen Gefüge umwandelbar ist.
  • Vorzugsweise kann die Verbundschicht in Richtung einer Beschussrichtung angeordnet sein, wobei dann die Metallschicht eine von der Beschussrichtung abgewandte Rückseite der Panzerplatte ausbildet.
  • Optional ist es auch möglich, die Metallschicht in Richtung einer Beschussrichtung anzuordnen, wenn dies zum Schutz gegen bestimmte Geschosse sinnvoll ist.
  • Die Panzerplatte kann eine weitere Metallschicht aufweisen, wobei dann die Verbundschicht zwischen beiden Metallschichten aufgenommen sein kann. Die Schichten können jeweils gleich dick oder auch unterschiedlich dick ausgebildet sein, wobei die in einer Beschussrichtung angeordnete Metallschicht vor einem Eindringen in die Verbundschicht eine kinetische Energie eines Geschosses absenken kann. Die eine Rückseite ausbildende Metallschicht kann dann eine stützende Rückenplatte für die Verbundschicht ausbilden.
  • Auch können zwei Metallschichten zwei Drittel und eine Verbundschicht ein Drittel einer Dicke der Panzerplatte ausbilden. Weiter ist es auch möglich, dass die Panzerplatte Variationen von Dicken der jeweiligen Schichten aufweist, die voneinander verschieden sind.
  • Die Panzerplatte kann auch zwei Verbundschichten aufweisen, die durch eine Metallschicht voneinander getrennt sind. Prinzipiell können auch mehr als zwei Verbundschichten vorhanden sein. Die Verbundschichten können dann ihrerseits auch von weiteren Metallschichten abgedeckt sein. Weitere Kombinationen von Schichten sind ebenfalls möglich.
  • Die Panzerplatte kann eine Zwischenschicht aufweisen, die zwischen der Metallschicht und der Verbundschicht angeordnet und aus einem Material ausgebildet sein kann, welches vergleichsweise eine größere Härte und eine höhere Dichte aufweist. Die Zwischenschicht kann beispielsweise aus Uran oder Wolfram bestehen beziehungsweise diese Stoffe enthalten. Optional ist es auch möglich, die Zwischenschicht aus Gummi auszubilden, wobei dann die Härte und Dichte der Zwischenschicht vergleichsweise gering ist. Mit einer Zwischenschicht kann ein Schutz gegen Wuchtgeschosse weiter verbessert werden.
  • Die räumliche Struktur kann eine Wabenstruktur mit vorzugsweise 6 oder 8 Ecken, rechteckig oder quaderförmig sein. Die räumliche Struktur beziehungsweise geometrische Struktur kann dann mit den Waben, Rechtecken oder Quadern Hohlräume ausbilden, die mit Stahlguss im Wesentlichen vollständig gefüllt sind.
  • Alternativ kann die räumliche Struktur aus einer Mehrzahl von plattenförmigen Schichten aus dem formstabilen Material ausgebildet sein.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn die räumliche Struktur beziehungsweise die geometrische Struktur orthogonal zu einer Beschussrichtung verlaufend innerhalb der Verbundschicht angeordnet ist. Von dem formstabilen Material ausgebildete Hohlräume können auch hier mit flüssigem Stahl leicht infiltriert und vollständig ausgefüllt werden. Wesentlich ist, dass das formstabile Material dann quer zu der Beschussrichtung verläuft beziehungsweise in der Verbundschicht angeordnet ist, so dass ein Geschoss in jedem Fall in das formstabile Material eindringen muss. Die räumliche Struktur kann auch Hohlräume ausbilden, die Kanäle oder Öffnungen aufweisen, wobei die Hohlräume mit dem Stahlguss infiltriert und vorzugsweise vollständig ausgefüllt sind. Das formstabile Material kann auch eine geometrisch unstrukturierte Struktur mit unterschiedlich großen Hohlräumen ausbilden. Diese Struktur kann in Art eines Schwamms ausgebildet oder auch durch Sintern von keramischem Material ausgebildet werden. Prinzipiell kann das formstabile Material in jeder beliebigen denkbaren Struktur ausgebildet sein, wobei die Hohlräume dann auch durch unregelmäßige Spalten in einer zufälligen beziehungsweise unstrukturierten räumlichen Struktur beziehungsweise Verteilung des formstabilen Materials ausgebildet sein können.
  • Weiter kann die räumliche Struktur von Kanälen oder Öffnungen durchzogen sein, die eine Infiltration der Hohlräume der räumlichen Struktur ermöglichen beziehungsweise begünstigen. Beispielsweise kann dann eine Wabenstruktur vollständig von dem flüssigen Stahl bei einem Gießen der Verbundschicht und gegebenenfalls der Metallschicht ausgefüllt werden. Auch können dann Metallschichten beiderseits der Verbundschicht über die Kanäle und Öffnungen unmittelbar miteinander verbunden sein. Die Öffnungen können beispielsweise Bohrungen oder jede andere Art von Öffnungen sein, die gewährleisten, dass die räumliche Struktur vollständig mit Metall beziehungsweise Stahl infiltriert werden kann.
  • Je nach Anordnung der räumlichen Struktur in einer Gussform kann die Struktur vollständig von dem Stahlguss umgeben sein oder teilweise eine Außenfläche der Panzerplatte ausbilden. Beispielsweise kann die räumliche Struktur Abstandshalter zur Anordnung in der Gussform ausbilden, die nach einem Gießen noch an der Außenfläche der Panzerplatte sichtbar sind. Vorzugsweise ist jedoch vorgesehen, dass die Außenfläche zu einem überwiegenden Anteil von Stahlguss ausgebildet ist.
  • Die Panzerplatte kann eine Befestigungsvorrichtung ausbilden, wobei die Panzerplatte dann mittels der Befestigungsvorrichtung kraft- und/oder formschlüssig an einer Befestigungsbasis befestigbar ist. Beispielsweise kann dann eine Aufhängung der Panzerplatte an einer Befestigungsbasis, welche von einem Fahrzeug, insbesondere Landfahrzeug, wie Schienenfahrzeug, Straßenfahrzeug, Geländefahrzeug, Wasserfahrzeug, Luftfahrzeug, wie Hubschrauber, Propellerflugzeug, Strahlflugzeug, und Raumfahrzeug, ausgebildet sein kann, leicht befestigt werden. Durchgangsbohrungen in der Panzerplatte zur Befestigung derselben sind nicht vorgesehen, können aber prinzipiell auch vorhanden sein. Die Befestigungsvorrichtung kann als ein Fortsatz an der Panzerplatte angeformt sein, wobei die Befestigungseinrichtung vorzugsweise auf einer Rückseite derPanzerplatte , einer Beschussrichtung abgewandt, ausgebildet sein kann.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung einer Panzerplatte zum Schutz gegen Geschosse wird die Panzerplatte aus wenigstens einer Metallschicht und wenigstens einer Verbundschicht ausgebildet, wobei die Metallschicht aus Stahlguss ausgebildet wird, wobei die Verbundschicht aus einem in flüssigen Stahl formstabilen Material, welches eine räumliche Struktur ausbildet, und einem Matrixmaterial, welches die räumliche Struktur ausfüllt, ausgebildet wird, wobei das Matrixmaterial Stahlguss ist, wobei die Verbundschicht durch Gießen von Stahl in eine Gussform, in welcher die räumliche Struktur angeordnet wird, ausgebildet wird, wobei der Stahlguss als ein Legierungsbestandteil 4 bis 30, vorzugsweise bis 21 Masseprozent Mangan enthält, wobei der Stahlguss ein überwiegend bainitisches, austenitisches oder martensitisches Gefüge aufweist wobei der Stahlguss der Metallschicht kaltverformt wird, wobei die Metallschicht, bezogen auf eine Schichtdicke der Metallschicht, zumindest teilweise kaltverfestigt wird, wobei die Verbundschicht aus einem keramischen Material und dem Matrixmaterial ausgebildet wird, wobei das keramische Material aus Aluminiumoxid (Al2O3), Siliziumcarbid (SiC) oder Bohrcarbid (B4C) ausgebildet wird, wobei das keramische Material aus einem ersten Bestandteil mit einer Basis aus Aluminiumoxid in α-Form (α-Al2O3) und mit einem zweiten Bestandteil mit einer Basis, welche eine Zusammensetzung, vorzugsweise eine eutektische Zusammensetzung, aus Aluminiumoxid in α-Form (a-Al2O3) und Zirkoniumdioxid (ZrO2) enthält, ausgebildet wird, wobei der erste und der zweite Bestandteil mittels eines Bindemittels, vorzugsweise eines metallischen Bindemittels oder Silicaten, verbunden werden, wobei die Zusammensetzung 57 bis 63 Gewichtsprozent Aluminiumoxid in α-Form (α-Al2O3) und 37 bis 43 Gewichtsprozent Zirkoniumdioxid (ZrO2) enthält. Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens betreffend wird auf die Vorteilsbeschreibung der erfindungsgemäßen Panzerplatte verwiesen.
  • Um das betreffende Gefüge zu erhalten ist es vorteilhaft, wenn beim Gießen eine Temperatur des Gussstahls in einem Bereich von +/- 1 bis 5 Grad Celsius konstant ist.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, den Stahlguss der Metallschicht einer Kaltverformung zu unterziehen. Mit der Kaltverformung kann dann ein bainitisches oder austenitisches Gefüge in vorteilhafter Weise aufgehärtet und gegebenenfalls in ein martensitisches Gefüge umgewandelt werden.
  • Erfindungsgemäß erfolgt die Kaltverformung so, dass die Metallschicht, bezogen auf eine Schichtdicke der Metallschicht, zumindest teilweise kaltverfestigt wird. Ein erste Schicht der Metallschicht kann dann vergleichsweise hart, und eine zweite Schicht der Metallschicht vergleichsweise zäh ausgebildet werden.
  • Weitere vorteilhafte Ausführungsformen des Verfahrens ergeben sich aus den auf den Vorrichtungsanspruch 1 rückbezogenen Unteransprüchen.
  • Erfindungsgemäß wird Stahlguss mit 4 bis 30, vorzugsweise bis 21 Masseprozent Mangan als ein Legierungsbestandteil und mit einem überwiegend bainitischen, austenitischen oder martensitischen Gefüge zur Ausbildung einer Metallschicht einer Panzerplatte zum Schutz gegen Geschosse verwendet. Hierdurch ergibt sich eine vollkommen neue Verwendungsmöglichkeit des betreffenden Stahlgusses für Panzerplatten zum Schutz gegen Geschosse.
  • Erfindungsgemäß wird der Stahlguss zur Ausbildung der Metallschicht und wenigstens einer Verbundschicht der Panzerplatte verwendet, wobei die Verbundschicht aus einem in flüssigen Stahl formstabilen Material, welches eine räumliche Struktur ausbildet, und dem Stahlguss als Matrixmaterial, welches die räumliche Struktur ausfüllt, ausgebildet ist, wobei die Verbundschicht durch Gießen von Stahl in eine Gussform, in welcher die räumliche Struktur angeordnet ist, ausgebildet ist, wobei der Stahlguss der Metallschicht kaltverformt ist, wobei die Metallschicht, bezogen auf eine Schichtdicke der Metallschicht, zumindest teilweise kaltverfestigt ist, wobei die Verbundschicht aus einem keramischen Material und dem Matrixmaterial ausgebildet ist, wobei das keramische Material aus Aluminiumoxid (Al2O3), Siliziumcarbid (SiC) oder Bohrcarbid (B4C) ausgebildet ist, wobei das keramische Material aus einem ersten Bestandteil mit einer Basis aus Aluminiumoxid in α-Form (a-Al2O3) und mit einem zweiten Bestandteil mit einer Basis, welche eine Zusammensetzung, vorzugsweise eine eutektische Zusammensetzung, aus Aluminiumoxid in α-Form (α-Al2O3) und Zirkoniumdioxid (ZrO2) enthält, ausgebildet ist, wobei der erste und der zweite Bestandteil mittels eines Bindemittels, vorzugsweise eines metallischen Bindemittels oder Silicaten, verbunden sind, wobei die Zusammensetzung 57 bis 63 Gewichtsprozent Aluminiumoxid in α-Form (α-Al2O3) und 37 bis 43 Gewichtsprozent Zirkoniumdioxid (ZrO2) enthält.
  • Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine Schnittansicht einer ersten Ausführungsform einerPanzerplatte ;
    Fig. 2
    eine Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform einerPanzerplatte ;
    Fig. 3
    eine Schnittansicht einer dritten Ausführungsform einerPanzerplatte ;
    Fig. 4
    eine Schnittansicht einer vierten Ausführungsform einerPanzerplatte ;
    Fig. 5
    eine Schnittansicht einer ersten Ausführungsform einer Befestigungsvorrichtung;
    Fig. 6
    eine Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform einer Befestigungsvorrichtung;
    Fig. 7
    eine Schnittansicht einer dritten Ausführungsform einer Befestigungsvorrichtung;
    Fig. 8
    eine Schnittansicht einer vierten Ausführungsform einer Befestigungsvorrichtung;
    Fig. 9
    eine Schnittansicht einer fünften Ausführungsform einer Befestigungsvorrichtung;
    Fig. 10
    eine Schnittansicht einer ersten Ausführungsform einer räumlichen Struktur;
    Fig. 11
    eine Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform einer räumlichen Struktur;
    Fig. 12
    eine Schnittansicht einer dritten Ausführungsform einer räumlichen Struktur;
    Fig. 13
    eine Schnittansicht einer vierten Ausführungsform einer räumlichen Struktur;
    Fig. 14
    eine Schnittansicht einer fünften Ausführungsform einer räumlichen Struktur;
    Fig. 15
    eine Schnittansicht einer fünften Ausführungsform einerPanzerplatte ;
    Fig. 16
    ein Mangan-Kohlenstoff-Diagramm.
  • Die Fig. 1 zeigt eine Schnittansicht einer Panzerplatte 10, die in Form einer Platte 11 ausgebildet ist. Die Panzerplatte 10 ist aus einer Metallschicht 12 und einer Verbundschicht 13 ausgebildet. Die Verbundschicht 13 ist gegenüber einer Beschussrichtung 14 angeordnet. Die Metallschicht 12 bildet folglich eine Rückseite 15 der Panzerplatte 10 aus. Die Metallschicht 12 ist aus Stahlguss ausgebildet und die Verbundschicht 13 aus einem hier nicht dargestellten keramischen Material, welches eine räumliche Struktur ausbildet, sowie aus Stahlguss als ein Matrixmaterial. Der Stahlguss der Verbundschicht 13 und der Stahlguss der Metallschicht 12 sind dabei identisch, was jedoch nicht zwangsläufig der Fall sein muss. Die Panzerplatte 10 wird dadurch erhalten, dass das keramische Material in eine hier nicht dargestellte Gussform eingesetzt beziehungsweise in dieser angeordnet wird, wobei die Gussform mit Stahl ausgegossen wird. Das Prinzip der Herstellung von Verbundmaterialien durch Vergießen mit Stahlguss ist in der WO 2014/ 041 409 A2 beschrieben, welche ein abweichendes Sachgebiet betrifft. Wesentlich ist, dass der Stahlguss der Panzerplatte 10 als ein Legierungsbestandteil 4 bis 30, im dargestellten Beispiel 10 Masseprozent Mangan enthält. Der Stahlguss weist ein überwiegend austenitisches Gefüge auf, welches durch das Auftreffen eines Geschosses in ein martensitisches Gefüge umgewandelt wird. Die Umwandlung erfolgt durch eine plastische Verformung des Stahlgusses und einer zumindest teilweisen Kaltverfestigung desselben, was eine Zugfestigkeit und Härte des Stahlguss erhöht. Weiter wird das keramische Material der Verbundschicht 13 bei einem Eindringen eines Geschosses in die Verbundschicht 13 zersplittert, wobei ein erheblicher Teil einer Aufprallenergie absorbiert oder verbraucht wird. Eine Zerstörung des keramischen Materials muss jedoch nicht auf eine eventuelle Einschlagstelle beschränkt sein. Es kann auch durch eine sogenannte Schockübertragung zu einer großflächigen Zerstörung der räumlichen Struktur kommen. Gleichzeitig erfolgt die zuvor beschriebene Aufhärtung der Metallschicht 12 im Bereich der Einschlagstelle. Dabei ist eine Kerbschlagzähigkeit um die Einschlagstelle herum nicht wesentlich herabgesetzt, da hier kaum eine Aufhärtung erfolgt. Eine Durchschlagfestigkeit der Panzerplatte 10 gegen Geschosse kann so wesentlich verbessert werden.
  • Die Fig. 2 zeigt eine Panzerplatte 16 bei der im Unterschied zu der Panzerplatte aus Fig. 1 die Verbundschicht 13 zwischen zwei Metallschichten 12 aufgenommen ist.
  • Die Fig. 3 zeigt eine Panzerplatte 17 mit zwei Verbundschichten 13 die jeweils zwischen Metallschichten 12 aufgenommen sind.
  • Die Fig. 4 zeigt eine Panzerplatte 18 bei der im Unterschied zu der Panzerplatte aus Fig. 2 eine weitere Metallschicht 19 dicker ausgebildet ist als die Metallschicht 12.
  • Die Fig. 5 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Panzerplatte 20, wobei auf einer Rückseite 21 der Panzerplatte 20 eine Befestigungsvorrichtung 22 als ein Vorsprung 23 ausgebildet ist. Der Vorsprung 23 ist hakenförmig ausgebildet, so dass er in eine ebenfalls hakenförmig ausgebildete Befestigungsbasis 24 eingehängt werden kann.
  • Die Fig. 6 zeigt eine Befestigungsvorrichtung 25 die im Unterschied zu der Befestigungsvorrichtung aus Fig. 5 einen weiteren, hakenförmigen Vorsprung 26 aufweist.
  • Die Fig. 7 zeigt eine Befestigungsvorrichtung 27 mit einem T-förmig ausgebildeten Vorsprung 28.
  • Die Fig. 8 zeigt eine Befestigungsvorrichtung 29 mit einem schwalbenschwanzförmig ausgebildeten Vorsprung 30.
  • Die Fig. 9 zeigt eine Befestigungsvorrichtung 31 mit Vorsprüngen 32, die eine im Wesentlichen halbkreisförmige Ausnehmung 33 aufweisen.
  • Die Fig. 10 zeigt eine räumliche Struktur 34 aus einem keramischen Material, insbesondere aus Aluminiumoxid. Das keramische Material ist dabei aus einem ersten Bestandteil mit einer Basis aus Aluminiumoxid in α-Form und mit einem zweiten Bestandteil mit einer Basis, welche eine eutektische Zusammensetzung aus Aluminiumoxid in α-Form und Zirkoniumdioxid enthält, ausgebildet, wobei der erste und der zweite Bestandteil mittels eines Bindemittels, vorzugsweise eines metallischen Bindemittels oder Silicaten, verbunden sind. Weitere Ausführungsformen sowie eine Herstellung des keramischen Materials sind aus der EP 1 663 548 B1 bekannt, welche ein abweichendes Sachgebiet betrifft.
  • Die räumliche Struktur 34 bildet eine Wabenstruktur 35 aus, die quer beziehungsweise orthogonal zu einer Beschussrichtung einer hier nicht näher dargestellten Panzerplatte verläuft. Die räumliche Struktur 34 aus dem keramischen Material bildet Hohlräume 36 und 37 aus, die zur Ausbildung der Verbundschicht mit Stahlguss infiltriert und vorzugsweise vollständig ausgefüllt werden.
  • Die Fig. 11 zeigt eine räumliche Struktur 38 aus keramischem Material, welche aus plattenförmigen Schichten 39 ausgebildet ist, wobei zwischenliegend den Schichten 39 Hohlräume 40 zur Ausfüllung mit Stahlguss ausgebildet sind.
  • Die Fig. 12 zeigt eine räumliche Struktur 41, die quaderförmige Hohlräume 42 ausbildet.
  • Die Fig. 13 zeigt eine räumliche Struktur 43 die Hohlräume 44 in Form jeweils einer Bohrung 45 aufweist.
  • Die Fig. 14 zeigt eine räumliche Struktur 46, die in Art eines Schwamms 47 beziehungsweise durch Sintern von keramischem Material ausgebildet ist. Unregelmäßig große Zwischenräume 48 der räumlichen Struktur 46 bilden entsprechende Hohlräume 49 aus.
  • Die Fig. 15 zeigt eine Panzerplatte 50 mit zwei Metallschichten 51 und einer Verbundschicht 52, die zwischen den zwei Metallschichten 51 aufgenommen ist. Ein keramisches Material der Verbundschicht 52 bildet dabei eine räumliche Struktur 53, ähnlich der in Fig. 10 gezeigten räumlichen Struktur, aus. In der räumlichen Struktur 53 sind Öffnungen 54 ausgebildet, so dass die räumliche Struktur 53 vollständig von dem Stahlguss der Metallschichten 51 durchdrungen beziehungsweise bei einem Gießen ausgefüllt werden kann. Die Metallschichten 51 sind demnach unmittelbar miteinander verbunden. Die Öffnungen 54 können beispielsweise eine Bohrung oder jede andere Art von Öffnung sein, die gewährleistet, dass die räumliche Struktur 53 vollständig mit Stahlguss infiltriert werden kann.
  • Die Fig. 16 zeigt ein Mangan-Kohlenstoff-Diagramm aus dem ersichtlich ist, bei welchen Gehalten an Mangan und Kohlenstoff ein austenitisches, bainitisches oder martensitisches Gefüge von Stahlguss einer Panzerplatte ausgebildet werden kann.

Claims (20)

  1. Panzerplatte (10, 16, 17, 18, 20, 50)zum Schutz gegen Geschosse, wobei die Panzerplatte aus wenigstens einer Metallschicht (12, 19, 51) und wenigstens einer Verbundschicht (13, 52) ausgebildet ist, wobei die Metallschicht aus Stahlguss ausgebildet ist, wobei die Verbundschicht aus einem in flüssigen Stahl formstabilen Material, welches eine räumliche Struktur (34, 38, 41, 43, 46, 53) ausbildet, und einem Matrixmaterial, welches die räumliche Struktur ausfüllt, ausgebildet ist, wobei das Matrixmaterial Stahlguss ist, wobei die Verbundschicht durch Gießen von Stahl in eine Gussform, in welcher die räumliche Struktur angeordnet ist, ausgebildet ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Stahlguss als ein Legierungsbestandteil 4 bis 30, vorzugsweise bis 21 Masseprozent Mangan (Mn) enthält, wobei der Stahlguss ein überwiegend bainitisches, austenitisches oder martensitisches Gefüge aufweist, wobei der Stahlguss der Metallschicht kaltverformt ist, wobei die Metallschicht, bezogen auf eine Schichtdicke der Metallschicht, zumindest teilweise kaltverfestigt ist, wobei die Verbundschicht aus einem keramischen Material und dem Matrixmaterial ausgebildet ist, wobei das keramische Material aus Aluminiumoxid (Al2O3), Siliziumcarbid (SiC) oder Bohrcarbid (B4C) ausgebildet ist, wobei das keramische Material aus einem ersten Bestandteil mit einer Basis aus Aluminiumoxid in α-Form (α-Al2O3) und mit einem zweiten Bestandteil mit einer Basis, welche eine Zusammensetzung, vorzugsweise eine eutektische Zusammensetzung, aus Aluminiumoxid in α-Form (α-Al2O3) und Zirkoniumdioxid (ZrO2) enthält, ausgebildet ist, wobei der erste und der zweite Bestandteil mittels eines Bindemittels, vorzugsweise eines metallischen Bindemittels oder Silicaten, verbunden sind, wobei die Zusammensetzung 57 bis 63 Gewichtsprozent Aluminiumoxid in α-Form (α-Al2O3) und 37 bis 43 Gewichtsprozent Zirkoniumdioxid (ZrO2) enthält.
  2. Panzerplatte nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Metallschicht (12, 19, 51) und die Verbundschicht (13, 52) zusammen durch Gießen von Stahl in eine Gussform, in welcher die räumliche Struktur (34, 38, 41, 43, 46, 53) angeordnet ist, ausgebildet sind.
  3. Panzerplatte nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Stahlguss als ein Legierungsbestandteil 0,01 bis 2, vorzugsweise 0,3 bis 1,5 Masseprozent Kohlenstoff (C) enthält.
  4. Panzerplatte nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Stahlguss als ein Legierungsbestandteil 0,4 bis 3,5, vorzugsweise 1 bis 2,5 Masseprozent Chrom (Cr) enthält.
  5. Panzerplatte nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der der Stahlguss vergütet ist, vorzugsweise durch Abschrecken in einem Salzbad und/oder durch Temperierung in einem Ofen in einer Luftatmosphäre.
  6. Panzerplatte nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Verbundschicht (13, 52) in Richtung einer Beschussrichtung (14) angeordnet ist.
  7. Panzerplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Metallschicht (12, 19, 51) in Richtung einer Beschussrichtung (14) angeordnet ist.
  8. Panzerplatte nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Panzerplatte (10, 16, 17, 18, 20, 50) eine weitere Metallschicht (12, 19, 51) aufweist, wobei die Verbundschicht (13, 52) zwischen beide Metallschichten aufgenommen ist.
  9. Panzerplatte nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zwei Metallschichten (12, 19, 51) zwei Drittel und eine Verbundschicht (13, 52) ein Drittel einer Dicke der Panzerplatte (17, 18, 20, 50) ausbilden.
  10. Panzerplatte nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Panzerplatte (17, 18, 20, 50) zwei Verbundschichten (13) aufweist, die durch eine Metallschicht (12) voneinander getrennt sind.
  11. Panzerplatte nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Panzerplatte (10, 16, 17, 18, 20, 50) eine Zwischenschicht aufweist, die zwischen der Metallschicht (12, 19, 51) und der Verbundschicht (13, 52) angeordnet und aus einem Material ausgebildet ist, welches vergleichsweise eine größere Härte und eine höhere Dichte aufweist.
  12. Panzerplatte nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die räumliche Struktur (34, 41, 53) eine Wabenstruktur mit vorzugsweise sechs oder acht Ecken, rechteckig oder quaderförmig ist.
  13. Panzerplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die räumliche Struktur (38) aus einer Mehrzahl von plattenförmigen Schichten (39) aus dem formstabilen Material ausgebildet ist.
  14. Panzerplatte nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die räumliche Struktur (34, 38, 41, 43, 46, 53) orthogonal zu einer Beschussrichtung (14) verlaufend angeordnet ist.
  15. Panzerplatte nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die räumliche Struktur (34, 38, 41, 43, 46, 53) Hohlräume (36, 37, 40, 42, 49) ausbildet die Kanäle oder Öffnungen (54) aufweisen, wobei die Hohlräume mit dem Stahlguss infiltriert und vorzugsweise vollständig ausgefüllt sind.
  16. Panzerplatte nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die räumliche Struktur (34, 38, 41, 43, 46, 53) vollständig von dem Stahlguss umgeben ist oder teilweise eine Außenfläche der Panzerplatte (10, 16, 17, 18, 20, 50) ausbildet.
  17. Panzerplatte nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Panzerplatte (10, 16, 17, 18, 20, 50) eine Befestigungsvorrichtung (22, 25, 27, 29, 31) ausbildet, wobei die Panzerplatte mittels der Befestigungsvorrichtung kraft- und/oder formschlüssig an einer Befestigungsbasis (24) befestigbar ist.
  18. Verfahren zur Herstellung einer Panzerplatte (10, 16, 17, 18, 20, 50)zum Schutz gegen Geschosse, wobei die Panzerplatte aus wenigstens einer Metallschicht (12, 19, 51) und wenigstens einer Verbundschicht (13, 52) ausgebildet wird, wobei die Metallschicht aus Stahlguss ausgebildet wird, wobei die Verbundschicht aus einem in flüssigen Stahl formstabilen Material, welches eine räumliche Struktur (34, 38, 41, 43, 46, 53) ausbildet, und einem Matrixmaterial, welches die räumliche Struktur ausfüllt, ausgebildet wird, wobei das Matrixmaterial Stahlguss ist, wobei die Verbundschicht durch Gießen von Stahl in eine Gussform, in welcher die räumliche Struktur angeordnet wird, ausgebildet wird,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Stahlguss als ein Legierungsbestandteil 4 bis 30, vorzugsweise bis 21 Masseprozent Mangan (Mn) enthält, wobei der Stahlguss ein überwiegend bainitisches, austenitisches oder martensitisches Gefüge aufweist, wobei der Stahlguss der Metallschicht kaltverformt wird, wobei die Metallschicht, bezogen auf eine Schichtdicke der Metallschicht, zumindest teilweise kaltverfestigt wird, wobei die Verbundschicht aus einem keramischen Material und dem Matrixmaterial ausgebildet wird, wobei das keramische Material aus Aluminiumoxid (Al2O3), Siliziumcarbid (SiC) oder Bohrcarbid (B4C) ausgebildet wird, wobei das keramische Material aus einem ersten Bestandteil mit einer Basis aus Aluminiumoxid in α-Form (α-Al2O3) und mit einem zweiten Bestandteil mit einer Basis, welche eine Zusammensetzung, vorzugsweise eine eutektische Zusammensetzung, aus Aluminiumoxid in α-Form (α-Al2O3) und Zirkoniumdioxid (ZrO2) enthält, ausgebildet wird, wobei der erste und der zweite Bestandteil mittels eines Bindemittels, vorzugsweise eines metallischen Bindemittels oder Silicaten, verbunden werden, wobei die Zusammensetzung 57 bis 63 Gewichtsprozent Aluminiumoxid in α-Form (a-Al2O3) und 37 bis 43 Gewichtsprozent Zirkoniumdioxid (ZrO2) enthält.
  19. Verfahren nach Anspruch 18,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass beim Gießen eine Temperatur des Stahlgusses in einem Bereich von +/- 1 bis 5 Grad Celsius konstant ist.
  20. Verwendung von Stahlguss mit 4 bis 30, vorzugsweise bis 21 Masseprozent Mangan (Mn) als ein Legierungsbestandteil, wobei der Stahlguss ein überwiegend bainitisches, austenitisches oder martensitisches Gefüge aufweist, zur Ausbildung einer Metallschicht (12, 19, 51) einer Panzerplatte (10, 16, 17, 18, 20, 50)zum Schutz gegen Geschosse, wobei der Stahlguss zur Ausbildung der Metallschicht (12, 19, 51) und wenigstens einer Verbundschicht (13, 52) der Panzerplatte (10, 16, 17, 18, 20, 50) verwendet wird, wobei die Verbundschicht aus einem in flüssigen Stahl formstabilen Material, welches eine räumliche Struktur (34, 38, 41, 43, 46, 53) ausbildet, und dem Stahlguss als Matrixmaterial, welches die räumliche Struktur ausfüllt, ausgebildet ist, wobei die Verbundschicht durch Gießen von Stahl in eine Gussform, in welcher die räumliche Struktur angeordnet ist, ausgebildet ist, wobei der Stahlguss der Metallschicht kaltverformt ist, wobei die Metallschicht, bezogen auf eine Schichtdicke der Metallschicht, zumindest teilweise kaltverfestigt ist, wobei die Verbundschicht aus einem keramischen Material und dem Matrixmaterial ausgebildet ist, wobei das keramische Material aus Aluminiumoxid (Al2O3), Siliziumcarbid (SiC) oder Bohrcarbid (B4C) ausgebildet ist, wobei das keramische Material aus einem ersten Bestandteil mit einer Basis aus Aluminiumoxid in α-Form (α-Al2O3) und mit einem zweiten Bestandteil mit einer Basis, welche eine Zusammensetzung, vorzugsweise eine eutektische Zusammensetzung, aus Aluminiumoxid in α-Form (α-Al2O3) und Zirkoniumdioxid (ZrO2) enthält, ausgebildet ist, wobei der erste und der zweite Bestandteil mittels eines Bindemittels, vorzugsweise eines metallischen Bindemittels oder Silicaten, verbunden sind, wobei die Zusammensetzung 57 bis 63 Gewichtsprozent Aluminiumoxid in α-Form (α-Al2O3) und 37 bis 43 Gewichtsprozent Zirkoniumdioxid (ZrO2) enthält.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN117483719B (zh) * 2023-11-09 2024-04-16 苏州朗威电子机械股份有限公司 一种具有碳化物陶瓷夹层的复合钢板的制备装置及工艺

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2711782A1 (fr) * 1991-07-30 1995-05-05 Creusot Loire Elément de blindage comportant un réseau de particules en matériau dur et procédé de réalisation de cet élément de blindage.
DE4332744A1 (de) * 1993-09-25 1995-03-30 Friatec Rheinhuette Gmbh & Co Verfahren zum Gießen von Formteilen
ES2150278T3 (es) * 1996-10-01 2000-11-16 Hubert Francois Pieza de desgaste compuesta.
US7157158B2 (en) * 2002-03-11 2007-01-02 Liquidmetal Technologies Encapsulated ceramic armor
ITUD20030169A1 (it) 2003-08-20 2005-02-21 F A R Fonderie Acciaierie Roiale Spa Procedimento per la produzione di un elemento soggetto ad usura, e elemento soggetto ad usura cosi' ottenuto.
CN101214539A (zh) * 2008-01-07 2008-07-09 吉林大学 TiC颗粒局部增强耐磨锰钢复合材料的制备方法
WO2013022490A2 (en) * 2011-03-23 2013-02-14 Spokane Industries Ballistic applications of composite materials
US20120247312A1 (en) * 2011-03-31 2012-10-04 Adams Richard W Structural panel insert with honeycomb core
ITUD20120159A1 (it) 2012-09-14 2014-03-15 F A R Fonderie Acciaierie Roiale S P A Procedimento per la fabbricazione di getti in acciaio
BE1022015B1 (fr) * 2014-07-16 2016-02-04 Magotteaux International S.A. Grains ceramiques et procede pour leur production.

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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