JPH08320198A - 鋼製装甲板を製造する方法及び装甲板 - Google Patents
鋼製装甲板を製造する方法及び装甲板Info
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- JPH08320198A JPH08320198A JP8049109A JP4910996A JPH08320198A JP H08320198 A JPH08320198 A JP H08320198A JP 8049109 A JP8049109 A JP 8049109A JP 4910996 A JP4910996 A JP 4910996A JP H08320198 A JPH08320198 A JP H08320198A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 発射体の貫通に対する耐久性が改善された鋼
製装甲板を製造する方法及び装甲板を提供する。 【解決手段】 装甲板は、その板表面に対して実質的に
平行に配向された鋼の中に、概ね楕円形の介在物を意図
的に存在させることを許容する。介在物は、硫黄及び酸
素から成る群から選択された鋼組成の少なくとも１つの
元素から形成される。２重硬度を有する合せ鋼装甲板の
表側の約半分において介在物の濃度を高め、これによ
り、衝撃力を広い面積にわたって分散させることによ
り、鋼製装甲板を有用なものとすることができる。
製装甲板を製造する方法及び装甲板を提供する。 【解決手段】 装甲板は、その板表面に対して実質的に
平行に配向された鋼の中に、概ね楕円形の介在物を意図
的に存在させることを許容する。介在物は、硫黄及び酸
素から成る群から選択された鋼組成の少なくとも１つの
元素から形成される。２重硬度を有する合せ鋼装甲板の
表側の約半分において介在物の濃度を高め、これによ
り、衝撃力を広い面積にわたって分散させることによ
り、鋼製装甲板を有用なものとすることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、弾道弾に対する耐
久性が改善された金属装甲板に関する。より詳細に言え
ば、本発明は、鋼製装甲板の製造方法、並びに、該製造
方法により製造され、金属マトリックスに介在物が意図
的に設けられた硬い表面を有する、鋼製装甲板に関す
る。
久性が改善された金属装甲板に関する。より詳細に言え
ば、本発明は、鋼製装甲板の製造方法、並びに、該製造
方法により製造され、金属マトリックスに介在物が意図
的に設けられた硬い表面を有する、鋼製装甲板に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】装甲板は、民生用及び軍事用の両方の用
途において利用できることが分かっている。歴史的に
は、装甲板は、セラミック、鋼及びアルミニウムの如き
金属、並びに、金属及び他の物質から成る複合物を含
む、種々の材料から製造されてきた。装甲板の改善は、
弾道弾に対する耐久性を高めると同時に、装甲板をより
軽量にするという要望から生じている。
途において利用できることが分かっている。歴史的に
は、装甲板は、セラミック、鋼及びアルミニウムの如き
金属、並びに、金属及び他の物質から成る複合物を含
む、種々の材料から製造されてきた。装甲板の改善は、
弾道弾に対する耐久性を高めると同時に、装甲板をより
軽量にするという要望から生じている。
【０００３】１９６０年代には、クラッド鋼又は合せ鋼
が生産され、軽量で二重の硬度を有する合せ鋼装甲板と
しての用途が見い出された。一方は硬度の理由から選択
され、他方は靭性の理由から選択された、２種類の鋼か
ら成る複合物が使用されている。２重の硬度を有する複
合装甲板という概念は、装甲板を貫く発射体の貫通体の
如き弾丸を破壊する硬い表側を用いることを含む。その
ような表側は、弾道弾の衝撃によって亀裂が生じたとし
ても、粉砕又は破砕されないように意図されており、そ
の理由は、そのような表側は、より靭性が高く亀裂すな
わちクラックを止める裏側に対して金属学的に結合され
ているからである。一般的に言えば、そのような装甲板
は、２つの鋼組成を選択し、各々の鋼組成を板製品の形
態にし、圧延結合して２重の硬度を有する鋼製の複合装
甲板を形成することによって、製造される。この点に関
しては、”Ｔｈｅ Ｉｒｏｎ Ａｇｅ（１９６７年１１
月１６日）”の７０ー７２ページ（”Ｓｔｅｅｌｓ Ｄ
ｏｕｂｌｅ Ｕｐ ｆｏｒＣｏｍｐｏｓｉｔｅｓ”）を
参照されたい。
が生産され、軽量で二重の硬度を有する合せ鋼装甲板と
しての用途が見い出された。一方は硬度の理由から選択
され、他方は靭性の理由から選択された、２種類の鋼か
ら成る複合物が使用されている。２重の硬度を有する複
合装甲板という概念は、装甲板を貫く発射体の貫通体の
如き弾丸を破壊する硬い表側を用いることを含む。その
ような表側は、弾道弾の衝撃によって亀裂が生じたとし
ても、粉砕又は破砕されないように意図されており、そ
の理由は、そのような表側は、より靭性が高く亀裂すな
わちクラックを止める裏側に対して金属学的に結合され
ているからである。一般的に言えば、そのような装甲板
は、２つの鋼組成を選択し、各々の鋼組成を板製品の形
態にし、圧延結合して２重の硬度を有する鋼製の複合装
甲板を形成することによって、製造される。この点に関
しては、”Ｔｈｅ Ｉｒｏｎ Ａｇｅ（１９６７年１１
月１６日）”の７０ー７２ページ（”Ｓｔｅｅｌｓ Ｄ
ｏｕｂｌｅ Ｕｐ ｆｏｒＣｏｍｐｏｓｉｔｅｓ”）を
参照されたい。
【０００４】一般的に言えば、そのような複合装甲板の
厚みの範囲は、約１．０２ｍｍ（０．０４０インチ）か
ら約７６ｍｍ（３インチ）ある。そのような複合材料と
して、種々の鋼組成を用いることができることが分かっ
ている。そのような鋼は、その公称組成によって、例え
ば、３Ｎｉ−Ｍｏ鋼、５ Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ鋼、１２Ｎ
ｉ−５Ｃｒ−３Ｍｏ鋼、１０Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ−Ｃｏ鋼
と呼称され、また、１９６０年代にＵ．Ｓ．Ｓｔｅｅｌ
によって製造された、ＨＹ−１３０Ｔ鋼として知られる
合金がある。この点に関しては、Ｂｌａｓｔ Ｆｕｒｎ
ａｃｅ ａｎｄＳｔｅｅｌ Ｐｌａｎｔ（１９６８年７
月）の５７５ー５８３ページ（Ｒａｔｈｂｏｎｅの”Ｒ
ｅｖｉｅｗ ｏｆ Ｒｅｃｅｎｔ Ａｒｍｏｒ Ｐｌａ
ｔｅＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓ”）を参照されたい。
厚みの範囲は、約１．０２ｍｍ（０．０４０インチ）か
ら約７６ｍｍ（３インチ）ある。そのような複合材料と
して、種々の鋼組成を用いることができることが分かっ
ている。そのような鋼は、その公称組成によって、例え
ば、３Ｎｉ−Ｍｏ鋼、５ Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ鋼、１２Ｎ
ｉ−５Ｃｒ−３Ｍｏ鋼、１０Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ−Ｃｏ鋼
と呼称され、また、１９６０年代にＵ．Ｓ．Ｓｔｅｅｌ
によって製造された、ＨＹ−１３０Ｔ鋼として知られる
合金がある。この点に関しては、Ｂｌａｓｔ Ｆｕｒｎ
ａｃｅ ａｎｄＳｔｅｅｌ Ｐｌａｎｔ（１９６８年７
月）の５７５ー５８３ページ（Ｒａｔｈｂｏｎｅの”Ｒ
ｅｖｉｅｗ ｏｆ Ｒｅｃｅｎｔ Ａｒｍｏｒ Ｐｌａ
ｔｅＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓ”）を参照されたい。
【０００５】通常の溶解方法によって溶解されたＡＩＳ
Ｉ４３４０が、装甲板の用途に使用されることが多い。
ＡＩＳＩ４３４０鋼は、真空アーク再溶解法（ＶＡＲ）
又はエレクトロスラグ再溶解法（ＥＳＲ）によって製造
されて、装甲車両に使用されることがある。走査型電子
顕微鏡（ＳＥＭ）を用いてＥＳＲ４３４０を研究したと
ころ、破壊靭性を低下させると考えられる、アルミン酸
カルシウムの介在物が存在することが確認された。この
点に関しては、Ｍｅｔａｌ Ｐｒｏｇｒｅｓｓ（１９８
５年１０月）の６９ー７４ページ（Ｈｉｃｋｅｙ ｅｔ
ａｌ．の”Ｃｏｍｐａｒｉｎｇ ａ Ｓｐｌｉｔ Ｈ
ｅａｔ ｏｆ ＥＳＲ／ＶＡＲ ４３３０ Ｓｔｅｅ
ｌ”）を参照されたい。
Ｉ４３４０が、装甲板の用途に使用されることが多い。
ＡＩＳＩ４３４０鋼は、真空アーク再溶解法（ＶＡＲ）
又はエレクトロスラグ再溶解法（ＥＳＲ）によって製造
されて、装甲車両に使用されることがある。走査型電子
顕微鏡（ＳＥＭ）を用いてＥＳＲ４３４０を研究したと
ころ、破壊靭性を低下させると考えられる、アルミン酸
カルシウムの介在物が存在することが確認された。この
点に関しては、Ｍｅｔａｌ Ｐｒｏｇｒｅｓｓ（１９８
５年１０月）の６９ー７４ページ（Ｈｉｃｋｅｙ ｅｔ
ａｌ．の”Ｃｏｍｐａｒｉｎｇ ａ Ｓｐｌｉｔ Ｈ
ｅａｔ ｏｆ ＥＳＲ／ＶＡＲ ４３３０ Ｓｔｅｅ
ｌ”）を参照されたい。
【０００６】上述の文献によって示されている通常の知
見は、金属装甲板の弾道弾耐久性は、少量の介在物を有
する材料によって増大することを示しており、その理由
は、そのような材料は靭性が高くなりまた延性が高くな
るからである。鋼製装甲板産業においては、硫黄及び／
又は酸素の含有量が少ないことを含む、介在物の含有量
が少ないクリーン鋼をＥＳＲ又はＶＡＲによって製造す
ることが、長い間強調されてきた。これは、例えば下に
示すように、鋼製装甲板に関する種々の軍事用仕様に示
されている。
見は、金属装甲板の弾道弾耐久性は、少量の介在物を有
する材料によって増大することを示しており、その理由
は、そのような材料は靭性が高くなりまた延性が高くな
るからである。鋼製装甲板産業においては、硫黄及び／
又は酸素の含有量が少ないことを含む、介在物の含有量
が少ないクリーン鋼をＥＳＲ又はＶＡＲによって製造す
ることが、長い間強調されてきた。これは、例えば下に
示すように、鋼製装甲板に関する種々の軍事用仕様に示
されている。
【０００７】 Ｍｉｌ−Ａ−１２５６０Ｄ（ＭＲ）（１９７９） Ｍｉｌ−Ａ−４６４１７３（ＭＲ）（１９７６） Ｍｉｌ−Ａ−４６１００Ｄ（ＭＲ）（１９８８） Ｍｉｌ−Ａ−４６１７７Ｂ（ＭＲ）（１９９０） そのような軍事用仕様は総て、硫黄の最大含有率は、
０．０１５％あるいはそれ以下であり、硫黄の最小含有
率には制限がないことを規定している。また、Ｍｉｌ−
Ａ−４６１７３は、酸素の含有率は、最大２５ｐｐｍで
あることも規定している。
０．０１５％あるいはそれ以下であり、硫黄の最小含有
率には制限がないことを規定している。また、Ｍｉｌ−
Ａ−４６１７３は、酸素の含有率は、最大２５ｐｐｍで
あることも規定している。
【０００８】弾丸が装甲板に当たった時には、そのよう
な弾丸は、破壊又は変形して、その力が減少することが
好ましい。十分に大きな速度においては、弾丸は、装甲
板を貫通し、装甲板の裏側から出て穴を形成する。装甲
板を構成する材料の靭性及び延性に応じて、上記穴の近
傍の装甲板は、変形するかあるいは変形しない。また、
装甲板は、仕様に規定されるように、ある材料の厚みに
おいては、ある程度の弾道弾耐久性の要件を満たすこと
が予想される。装甲板に弾丸を発射して装甲板を検査す
ると、一部の弾丸は通過し、一部の弾丸は通過しないこ
とが多い。
な弾丸は、破壊又は変形して、その力が減少することが
好ましい。十分に大きな速度においては、弾丸は、装甲
板を貫通し、装甲板の裏側から出て穴を形成する。装甲
板を構成する材料の靭性及び延性に応じて、上記穴の近
傍の装甲板は、変形するかあるいは変形しない。また、
装甲板は、仕様に規定されるように、ある材料の厚みに
おいては、ある程度の弾道弾耐久性の要件を満たすこと
が予想される。装甲板に弾丸を発射して装甲板を検査す
ると、一部の弾丸は通過し、一部の弾丸は通過しないこ
とが多い。
【０００９】所定の重量及び厚みにおいて、より大きな
停止力を有する、改善された鋼製装甲板が必要とされて
いる。一方、重量を低減するために、より薄い厚みにお
いて、同等の弾道弾耐久性を示す、改善された鋼製装甲
板が必要とされている。
停止力を有する、改善された鋼製装甲板が必要とされて
いる。一方、重量を低減するために、より薄い厚みにお
いて、同等の弾道弾耐久性を示す、改善された鋼製装甲
板が必要とされている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、発射
体の貫通に対する耐久性が改善された鋼製装甲板を製造
する方法を提供することである。
体の貫通に対する耐久性が改善された鋼製装甲板を製造
する方法を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の方法は、装甲板
の表面に対して実質的に平行に配向された介在物を意図
的に含む合金鋼装甲板を準備する工程を備える。上記介
在物は、硫黄及び酸素から成る群から選択された鋼組成
の少なくとも１つの元素から形成され、これにより、装
甲板は、一定の板厚に関して、大きなＶ50耐久性を有す
るという特徴を有する。
の表面に対して実質的に平行に配向された介在物を意図
的に含む合金鋼装甲板を準備する工程を備える。上記介
在物は、硫黄及び酸素から成る群から選択された鋼組成
の少なくとも１つの元素から形成され、これにより、装
甲板は、一定の板厚に関して、大きなＶ50耐久性を有す
るという特徴を有する。
【００１２】本発明の好ましい実施例においては、上述
の装甲板を第２の装甲板に結合させて、２重の硬度を有
する複合クラッド装甲板を形成する方法によって、複合
装甲板が提供される。上記第２の装甲板の層は、上記第
１の装甲板に比較して、硬度が小さく、延性が高い。
の装甲板を第２の装甲板に結合させて、２重の硬度を有
する複合クラッド装甲板を形成する方法によって、複合
装甲板が提供される。上記第２の装甲板の層は、上記第
１の装甲板に比較して、硬度が小さく、延性が高い。
【００１３】
【発明の実施の形態】一般的に言えば、本発明によれ
ば、同じ厚みの通常の装甲板すなわち板と比較した場合
に、大きな速度における弾道弾耐久性が改善され、ま
た、同じ速度においては、通常の板材料の板厚よりも薄
い板厚において、弾道弾耐久性が改善された、鋼製装甲
板を製造するための方法が提供される。
ば、同じ厚みの通常の装甲板すなわち板と比較した場合
に、大きな速度における弾道弾耐久性が改善され、ま
た、同じ速度においては、通常の板材料の板厚よりも薄
い板厚において、弾道弾耐久性が改善された、鋼製装甲
板を製造するための方法が提供される。
【００１４】本発明者等は、非金属の介在物又は粒子
が、装甲板の弾道弾耐久性を改善するのに有益であるこ
とを見い出した。上記介在物は、装甲板の表面に対して
平行に配向され、そのような介在物の形状は、圧延工程
を受けた結果、棒状ではなく、概ね楕円形であるのが好
ましい。これは、板材料の靭性及び延性を改善するため
に、金属装甲板が、少ない含有率の介在物を有すること
を必要とする、当業界の通常の知見とは反対である。
が、装甲板の弾道弾耐久性を改善するのに有益であるこ
とを見い出した。上記介在物は、装甲板の表面に対して
平行に配向され、そのような介在物の形状は、圧延工程
を受けた結果、棒状ではなく、概ね楕円形であるのが好
ましい。これは、板材料の靭性及び延性を改善するため
に、金属装甲板が、少ない含有率の介在物を有すること
を必要とする、当業界の通常の知見とは反対である。
【００１５】理論づけようとするものではないが、「汚
れた（ｄｉｒｔｉｅｒ）」鋼と呼ばれることもある、介
在物の含有率が低い鋼は、衝撃力を広い面積に分散させ
て、発射体のエネルギを消費させることにより、良好な
弾道弾耐久性を生じさせることができる。発射体が衝突
すると、装甲板に生ずる衝撃波又はクラックは、板表面
に平行な介在物の方向に進行し、これにより、衝撃エネ
ルギを広い面積に分散させる。介在物は、衝撃波又はク
ラックが進行する経路を提供し、そのような経路は、衝
撃力を広い面積にわたって分散させ、これにより、その
ような材料は、装甲板に発射体を貫通させることなく、
より効率的にエネルギを吸収することができる。
れた（ｄｉｒｔｉｅｒ）」鋼と呼ばれることもある、介
在物の含有率が低い鋼は、衝撃力を広い面積に分散させ
て、発射体のエネルギを消費させることにより、良好な
弾道弾耐久性を生じさせることができる。発射体が衝突
すると、装甲板に生ずる衝撃波又はクラックは、板表面
に平行な介在物の方向に進行し、これにより、衝撃エネ
ルギを広い面積に分散させる。介在物は、衝撃波又はク
ラックが進行する経路を提供し、そのような経路は、衝
撃力を広い面積にわたって分散させ、これにより、その
ような材料は、装甲板に発射体を貫通させることなく、
より効率的にエネルギを吸収することができる。
【００１６】本発明の教示は、２重硬度を有する複合ク
ラッド鋼装甲板、並びに、均質な鋼製装甲板の両方に有
用であると考えられる。均質な板という用語は、装甲板
が、２又はそれ以上の板の複合体ではなく、１つの溶解
組成から形成される単一の板であることを意味してい
る。均質な装甲板においては、介在物の濃度を、その厚
みの約４分の１乃至４分の３まで、好ましくは、板の表
側すなわち衝突側から約２分の１まで増大させれば、同
じ２重硬度の効果を達成することができる。
ラッド鋼装甲板、並びに、均質な鋼製装甲板の両方に有
用であると考えられる。均質な板という用語は、装甲板
が、２又はそれ以上の板の複合体ではなく、１つの溶解
組成から形成される単一の板であることを意味してい
る。均質な装甲板においては、介在物の濃度を、その厚
みの約４分の１乃至４分の３まで、好ましくは、板の表
側すなわち衝突側から約２分の１まで増大させれば、同
じ２重硬度の効果を達成することができる。
【００１７】本発明の装甲板は、エレクトロスラグ再溶
解法（ＥＳＲ）、真空アーク再溶解法（ＶＡＲ）、及
び、アルゴン／酸素脱炭法（ＡＯＤ）の如き、通常の溶
解プロセスによって製造することができる。しかしなが
ら、重要なことは、鋼が、十分な量の介在物形成元素、
特に、硫黄及び／又は酸素を潜在的に有することであ
る。所望の結果を得るためには、固化した鋼の中に、高
い濃度の硫化物及び酸化物の介在物が存在することが必
要とされる。硫黄の含有率は、０．０１５重量％から
０．１５重量％の範囲とすることができ、０．０２０重
量％乃至０．０８重量％であるのが好ましい。酸素は、
０．００２５重量％乃至０．１０００重量％とすること
ができ、０．００５０重量％乃至０．０５００重量％で
あるのが好ましい。
解法（ＥＳＲ）、真空アーク再溶解法（ＶＡＲ）、及
び、アルゴン／酸素脱炭法（ＡＯＤ）の如き、通常の溶
解プロセスによって製造することができる。しかしなが
ら、重要なことは、鋼が、十分な量の介在物形成元素、
特に、硫黄及び／又は酸素を潜在的に有することであ
る。所望の結果を得るためには、固化した鋼の中に、高
い濃度の硫化物及び酸化物の介在物が存在することが必
要とされる。硫黄の含有率は、０．０１５重量％から
０．１５重量％の範囲とすることができ、０．０２０重
量％乃至０．０８重量％であるのが好ましい。酸素は、
０．００２５重量％乃至０．１０００重量％とすること
ができ、０．００５０重量％乃至０．０５００重量％で
あるのが好ましい。
【００１８】一般的に言えば、適正な板組成は、０．１
−１重量％の炭素、０−６重量％のニッケル、０−２重
量％のモリブデン、０−３重量％のクロム、０−２重量
％のマンガン、０．１−１重量％のケイ素、及び、残量
の鉄、並びに、本発明に従って特定される量の硫黄及び
／又は酸素以外の、残留不純物を含むことができる。代
表的な板組成は、０．２−０．８重量％の炭素、２−４
重量％のニッケル、０．１−０．６重量％のモリブデ
ン、０．３−１．２重量％のクロム、１重量％未満のマ
ンガン、０．５重量％未満のケイ素、及び、残量の鉄、
並びに、本発明に従って特定される量の硫黄及び／又は
酸素以外の、残留不純物を含むことができる。
−１重量％の炭素、０−６重量％のニッケル、０−２重
量％のモリブデン、０−３重量％のクロム、０−２重量
％のマンガン、０．１−１重量％のケイ素、及び、残量
の鉄、並びに、本発明に従って特定される量の硫黄及び
／又は酸素以外の、残留不純物を含むことができる。代
表的な板組成は、０．２−０．８重量％の炭素、２−４
重量％のニッケル、０．１−０．６重量％のモリブデ
ン、０．３−１．２重量％のクロム、１重量％未満のマ
ンガン、０．５重量％未満のケイ素、及び、残量の鉄、
並びに、本発明に従って特定される量の硫黄及び／又は
酸素以外の、残留不純物を含むことができる。
【００１９】他の総ての点に関しては、本装甲板の鋼組
成は、装甲板に一般的に使用される通常の合金鋼とする
ことができる。そのような鋼は、通常のように、特定の
量のニッケル、クロム、モリブデン、コバルト、又は、
他の元素を含むことができる。弾道弾耐久性の利益を受
けるために、高い含有率の介在物を与える本発明の教示
は、必ずしも、鋼の全体的な組成に依存せず、従って、
多くの鋼製装甲板用の合金に使用することができる。
成は、装甲板に一般的に使用される通常の合金鋼とする
ことができる。そのような鋼は、通常のように、特定の
量のニッケル、クロム、モリブデン、コバルト、又は、
他の元素を含むことができる。弾道弾耐久性の利益を受
けるために、高い含有率の介在物を与える本発明の教示
は、必ずしも、鋼の全体的な組成に依存せず、従って、
多くの鋼製装甲板用の合金に使用することができる。
【００２０】本発明の鋼製装甲板を製造するための本方
法の工程の多くは、通常の工程である。本方法は、適正
な鋼組成物を溶解する工程と、インゴット又はスラブに
鋳造する工程と、中間のスラブ厚みまで熱間圧延する工
程とを含む。複合板を製造する時には、各々の鋼組成物
を溶解し、中間のスラブ厚みまで熱間圧延する。その
後、２つのスラブの嵌合面を研磨及び洗浄し、その周囲
を溶接して、表側及び裏側のスラブにパックを形成し、
必ずしも必要ではないが、上記スラブを真空引きして気
密にシールし、次に、所望の板厚まで圧延接合し、その
後、必要に応じて、オーステナイト化、焼入れ及び焼戻
しすることにより、熱処理を行うことによって、複合体
を製造する。本発明の方法において必要なことは、鋼組
成が、必要な含有量の介在物を形成するに十分な量の硫
黄及び／又は酸素を与え、これにより、板厚まで圧延さ
れた時に、そのような介在物が、板表面に対して実質的
に平行になり、その形状が棒状ではなく概ね楕円形にな
るようにすることである。
法の工程の多くは、通常の工程である。本方法は、適正
な鋼組成物を溶解する工程と、インゴット又はスラブに
鋳造する工程と、中間のスラブ厚みまで熱間圧延する工
程とを含む。複合板を製造する時には、各々の鋼組成物
を溶解し、中間のスラブ厚みまで熱間圧延する。その
後、２つのスラブの嵌合面を研磨及び洗浄し、その周囲
を溶接して、表側及び裏側のスラブにパックを形成し、
必ずしも必要ではないが、上記スラブを真空引きして気
密にシールし、次に、所望の板厚まで圧延接合し、その
後、必要に応じて、オーステナイト化、焼入れ及び焼戻
しすることにより、熱処理を行うことによって、複合体
を製造する。本発明の方法において必要なことは、鋼組
成が、必要な含有量の介在物を形成するに十分な量の硫
黄及び／又は酸素を与え、これにより、板厚まで圧延さ
れた時に、そのような介在物が、板表面に対して実質的
に平行になり、その形状が棒状ではなく概ね楕円形にな
るようにすることである。
【００２１】本発明をより良く理解するために、以下の
例を挙げる。
例を挙げる。
【００２２】
【実施例】本発明を例示するために、異なる組成の表側
を有する、２重硬度を有する合せ鋼装甲板を製造した。
各々の組成の裏側は、同じ公称組成を有していた。組成
の表側及び裏側に使用される鉄ベースの板の組成が、下
の表１に示されている。
を有する、２重硬度を有する合せ鋼装甲板を製造した。
各々の組成の裏側は、同じ公称組成を有していた。組成
の表側及び裏側に使用される鉄ベースの板の組成が、下
の表１に示されている。
【００２３】
【表１】 ４つの溶解物は総て、アーク炉を用いて通常の方法で製
造し、次に、アルゴン／酸素脱炭処理を行い、インゴッ
トに鋳造し、熱間加工を行い、複合体を形成した。表側
として溶解物１Ｃ２１７を用い、また、裏側として溶解
物１Ｃ２１８を用いて、複合板Ｎｏ．Ｋ２２３７Ｓを担
持する２重硬度を有する鋼製装甲板の幾つかのテストパ
ネルを製造した。表側として溶解物Ｎｏ．３Ｂ７３６を
用い、また、裏側として溶解物Ｎｏ．２Ｂ６０３を用い
て、複合板Ｎｏ．Ｋ２２３５を担持する２重硬度を有す
る幾つかのテストパネルを製造した。
造し、次に、アルゴン／酸素脱炭処理を行い、インゴッ
トに鋳造し、熱間加工を行い、複合体を形成した。表側
として溶解物１Ｃ２１７を用い、また、裏側として溶解
物１Ｃ２１８を用いて、複合板Ｎｏ．Ｋ２２３７Ｓを担
持する２重硬度を有する鋼製装甲板の幾つかのテストパ
ネルを製造した。表側として溶解物Ｎｏ．３Ｂ７３６を
用い、また、裏側として溶解物Ｎｏ．２Ｂ６０３を用い
て、複合板Ｎｏ．Ｋ２２３５を担持する２重硬度を有す
る幾つかのテストパネルを製造した。
【００２４】溶解物Ｋ２２３５及びＫ２２３７Ｓから形
成したテストパネルの弾道弾耐久性を検査した。その検
査の結果が、下の表２に示されている。ここに示す２つ
のテストパネルは共に、約６．９ｍｍ（０．２７３イン
チ）の平均厚みを有しており、５．５６ｍｍのＭ１９３
弾丸を０°の斜度（発射角度）で発射して検査された。
成したテストパネルの弾道弾耐久性を検査した。その検
査の結果が、下の表２に示されている。ここに示す２つ
のテストパネルは共に、約６．９ｍｍ（０．２７３イン
チ）の平均厚みを有しており、５．５６ｍｍのＭ１９３
弾丸を０°の斜度（発射角度）で発射して検査された。
【００２５】
【表２】 本発明の２重硬度を有する装甲板が、改善された弾道弾
耐久性を有することが明らかに示されている。本発明の
２重硬度を有する装甲板は、仕様の要件にぎりぎりで合
格するかあるいは合格しない標準的な材料に比較して、
適用される弾道弾の仕様を大幅に上回るか、あるいは、
そのような仕様に余裕を持って合格することができる。
耐久性を有することが明らかに示されている。本発明の
２重硬度を有する装甲板は、仕様の要件にぎりぎりで合
格するかあるいは合格しない標準的な材料に比較して、
適用される弾道弾の仕様を大幅に上回るか、あるいは、
そのような仕様に余裕を持って合格することができる。
【００２６】表２のデータによって示すように、本発明
の鋼製装甲板は、Ｖ−５０テストにおいて優れた結果を
示し、通常の板を４５７０ｃｍ／秒（１５０フィート／
秒）越えている。また、本発明の板は、「ハイパーシャ
ル」及び「ローコンプリート」の測定において、それぞ
れ、３６６０ｃｍ／秒（１２０ｆｐｓ（フィート／
秒））及び５２４０ｃｍ／秒（１７２ｆｐｓ）越える優
れた結果を示した。
の鋼製装甲板は、Ｖ−５０テストにおいて優れた結果を
示し、通常の板を４５７０ｃｍ／秒（１５０フィート／
秒）越えている。また、本発明の板は、「ハイパーシャ
ル」及び「ローコンプリート」の測定において、それぞ
れ、３６６０ｃｍ／秒（１２０ｆｐｓ（フィート／
秒））及び５２４０ｃｍ／秒（１７２ｆｐｓ）越える優
れた結果を示した。
【００２７】図１は、表２に示すテストパネルＫ２２３
７Ｓ及びＫ２２３５−１の裏側を示す写真である。この
図２は、介在物を用い、クラックの伝播を容易にするこ
とにより、発射体の力を広い面積に分散させる衝撃面を
もたらす概念が示されている。検査したテストパネル
は、本発明の合せ鋼装甲板（Ｋ２２３７Ｓ−４）に関し
て、傑出した弾道弾耐久性を示し、通常の２重硬度を有
する装甲板の膨らみに比較して、明らかな膨らみを示し
ている。より明らかな膨らみは、発射体の力が衝撃面に
わたってより広く分散されたことを示す。
７Ｓ及びＫ２２３５−１の裏側を示す写真である。この
図２は、介在物を用い、クラックの伝播を容易にするこ
とにより、発射体の力を広い面積に分散させる衝撃面を
もたらす概念が示されている。検査したテストパネル
は、本発明の合せ鋼装甲板（Ｋ２２３７Ｓ−４）に関し
て、傑出した弾道弾耐久性を示し、通常の２重硬度を有
する装甲板の膨らみに比較して、明らかな膨らみを示し
ている。より明らかな膨らみは、発射体の力が衝撃面に
わたってより広く分散されたことを示す。
【００２８】本発明は、その目的としたように、発射体
の貫通に対する抵抗が改善された鋼製装甲板を製造する
方法、及び、改善された鋼製装甲板を提供する。鋼の中
の硫黄及び／又は酸素の量が増大されることに基づく介
在物を使用するという新規な概念が確認された。
の貫通に対する抵抗が改善された鋼製装甲板を製造する
方法、及び、改善された鋼製装甲板を提供する。鋼の中
の硫黄及び／又は酸素の量が増大されることに基づく介
在物を使用するという新規な概念が確認された。
【００２９】本発明は、合せ鋼装甲板として上に説明し
たが、板の一方の表面（衝撃面）における介在物の濃度
が、好ましくは、上記一方の表面の最外面から板厚のの
約４分の３乃至４分の１までの範囲で増大された、均質
な装甲板にも適用することができる。
たが、板の一方の表面（衝撃面）における介在物の濃度
が、好ましくは、上記一方の表面の最外面から板厚のの
約４分の３乃至４分の１までの範囲で増大された、均質
な装甲板にも適用することができる。
【００３０】本発明の好ましい実施例を上に説明し且つ
図示したが、本発明の範囲から逸脱することなく、種々
の変更を行うことができることは、当業者には理解され
よう。
図示したが、本発明の範囲から逸脱することなく、種々
の変更を行うことができることは、当業者には理解され
よう。
【図１】弾道弾検査を行った後の、本発明の複合装甲板
の裏側の実施例の金属組織を、従来技術の複合装甲板の
金属組織と比較して示す写真である。
の裏側の実施例の金属組織を、従来技術の複合装甲板の
金属組織と比較して示す写真である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２２Ｃ 38/44 Ｃ２２Ｃ 38/44 (72)発明者 ロナルド・ユージン・ベイリー アメリカ合衆国ペンシルバニア州15216, ピッツバーグ，オーク・フォーレスト・ド ライブ 313 (72)発明者 ウィリアム・ウィルバート・ティモンズ アメリカ合衆国ペンシルバニア州15241, ピッツバーグ，ティンバーウッド・ドライ ブ 1356 (72)発明者 ロバート・ハミルトン・ベル アメリカ合衆国ペンシルバニア州15301, ワシントン，クリフトン・ロード 1294
Claims (10)
- 【請求項１】 発射体の貫通に対する抵抗が改善された
鋼製装甲板を製造する方法であって、 板表面に対して実質的に平行に配向された介在物を含む
合金鋼装甲板を準備する工程を備え、 前記介在物は、硫黄及び酸素から成る群から選択された
鋼組成の少なくとも１つの元素から形成され、硫黄は、
０．０１５重量％から０．１５０重量％の範囲にあり、
また、酸素は、０．００２５重量％から０．１０００重
量％の範囲にあり、 前記装甲板は、一定の板厚に対して、高いＶ50保護値を
有することを特徴とする方法。 - 【請求項２】 請求項１の方法において、前記板の組成
が更に、０．１−１重量％の炭素、０−６重量％のニッ
ケル、０−２重量％のモリブデン、０−３重量％のクロ
ム、０−２重量％のマンガン、０．１−１重量％のケイ
素、及び、残量の鉄、並びに、残留不純物を含むことを
特徴とする方法。 - 【請求項３】 請求項１の方法において、前記板の組成
が更に、０．２−０．８重量％の炭素、２−４重量％の
ニッケル、０．１−０．６重量％のモリブデン、０．３
−１．２重量％のクロム、１重量％未満のマンガン、
０．５重量％未満のケイ素、及び、残量の鉄、並びに、
残留不純物を含むことを特徴とする方法。 - 【請求項４】 請求項１の方法において、板厚の約４分
の１乃至４分の３に集中させて該介在物を前記板に含ま
せ、これにより、衝撃力が広い面積にわたって分散され
る機構を形成することを特徴とする方法。 - 【請求項５】 請求項１の方法において、前記装甲板を
第２の装甲板に結合して、２重硬度を有する複合クラッ
ド装甲板を形成する工程を含み、前記第２の装甲板の層
の硬度が小さいことを特徴とする方法。 - 【請求項６】 発射体の貫通から保護する高いＶ50保護
値を有する鋼製装甲板を製造する方法であって、 合金鋼を溶解する工程と、 前記鋼から板を形成し、前記鋼が、板表面に対して実質
的に平行に配向された意図的な介在物を有するようにす
る工程とを備え、 前記鋼板の組成が、０．１−１重量％の炭素と、０−６
重量％のニッケルと、０−２重量％のモリブデンと、０
−３重量％のクロムと、０−２重量％のマンガンと、
０．１−１重量％のケイ素と、０．０１５−０．１５０
重量％の硫黄及び０．００２５−０．１０００重量％の
酸素から成る群から選択された少なくとも１つの元素
と、残量の鉄と、残留不純物とを含み、前記介在物が、
硫黄及び／又は酸素の含有物から形成されることを特徴
とする方法。 - 【請求項７】 請求項６の方法において、前記板の厚み
の約半分に集中された介在物を前記板に設け、これによ
り、衝撃力を広い面積に分散させる機構をもたらすこと
を特徴とする方法。 - 【請求項８】 請求項６の方法において、前記装甲板を
第２の装甲板に接合して、２重硬度を有する複合クラッ
ド装甲板を形成する工程を含み、前記第２の板の層の硬
度が小さいことを特徴とする方法。 - 【請求項９】 請求項１の方法によって形成され、硬い
表側及び軟らかい裏側を備えた２重硬度を有することを
特徴とする装甲板。 - 【請求項１０】 請求項５の方法によって形成され、硬
い表側及び軟らかい裏側を備えた２重硬度を有すること
を特徴とする装甲板。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US398934 | 1995-03-06 | ||
| US08/398,934 US5749140A (en) | 1995-03-06 | 1995-03-06 | Ballistic resistant metal armor plate |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08320198A true JPH08320198A (ja) | 1996-12-03 |
| JP3676480B2 JP3676480B2 (ja) | 2005-07-27 |
Family
ID=23577405
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04910996A Expired - Lifetime JP3676480B2 (ja) | 1995-03-06 | 1996-03-06 | 鋼製装甲板を製造する方法及び装甲板 |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5749140A (ja) |
| EP (1) | EP0731332B1 (ja) |
| JP (1) | JP3676480B2 (ja) |
| KR (1) | KR100472389B1 (ja) |
| AT (1) | ATE174685T1 (ja) |
| BR (1) | BR9600928A (ja) |
| CA (1) | CA2171079C (ja) |
| DE (1) | DE69601138T2 (ja) |
| ES (1) | ES2128142T3 (ja) |
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| JP2012067998A (ja) * | 2010-09-27 | 2012-04-05 | Japan Steel Works Ltd:The | 防弾板 |
| JP2014511431A (ja) * | 2011-01-07 | 2014-05-15 | エイティーアイ・プロパティーズ・インコーポレーテッド | 二重硬度鋼物品および作製方法 |
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- 1996-03-06 DE DE69601138T patent/DE69601138T2/de not_active Expired - Lifetime
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- 1996-03-06 ES ES96301536T patent/ES2128142T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1996-03-06 KR KR1019960005743A patent/KR100472389B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1996-03-06 EP EP96301536A patent/EP0731332B1/en not_active Expired - Lifetime
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