RU2139357C1 - Method of manufacture of steel monosheet armored members b 100 st - Google Patents
Method of manufacture of steel monosheet armored members b 100 st Download PDFInfo
- Publication number
- RU2139357C1 RU2139357C1 RU99106959A RU99106959A RU2139357C1 RU 2139357 C1 RU2139357 C1 RU 2139357C1 RU 99106959 A RU99106959 A RU 99106959A RU 99106959 A RU99106959 A RU 99106959A RU 2139357 C1 RU2139357 C1 RU 2139357C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- temperature
- armored
- steel
- rolling
- elements
- Prior art date
Links
Landscapes
- Forging (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к металлургическому производству высокопрочных сталей, их деформационно-термическому переделу и может быть использовано для изготовления стальных бронеэлементов для средств броневой защиты людей, техники и сооружений против поражения баллистическими телами высокой кинетической энергии (пуль, снарядов, осколков и т.п.), в частности, для средств индивидуальной бронезащиты (бронеодежда и т.п.), техники (бронирование автомобилей и т.п.). The invention relates to the metallurgical production of high-strength steels, their deformation-thermal redistribution and can be used for the manufacture of steel armor elements for armor protection of people, equipment and structures against damage from ballistic bodies of high kinetic energy (bullets, shells, fragments, etc.), in particular, for personal protective equipment (armor, etc.), equipment (booking cars, etc.).
Известен способ производства стальных бронеэлементов, включающий горячую прокатку стального листа при 1020-700oC, охлаждение на воздухе, отжиг, механическую обработку, холодную штамповку, закалку, отпуск при температуре 200oC [1].A known method of production of steel armored elements, including hot rolling of a steel sheet at 1020-700 o C, air cooling, annealing, machining, cold stamping, hardening, tempering at a temperature of 200 o C [1].
Недостаток указанного способа - низкая противопульная стойкость стальных бронеэлементов по отношению к 5,45-мм автоматному патрону 7H6 с пулей со стальным термоупрочненным сердечником при обстреле с дистанции 25-50 м. При толщине бронеэлементов не менее 5,7 мм дистанция 100% непробития составляет более 150 м. The disadvantage of this method is the low bulletproof resistance of steel armored elements in relation to the 5.45 mm submachine gun cartridge 7H6 with a bullet with a steel heat-strengthened core when fired from a distance of 25-50 m. When the thickness of the armored elements is not less than 5.7 mm, the 100% non-penetration distance is more than 150 m.
Наиболее близким техническим решением является решение, согласно которому способ изготовления стальных бронеэлементов для средств индивидуальной защиты включает горячую прокатку, отжиг с использованием тепла прокатного нагрева, охлаждение, механическую обработку, холодное формообразование, закалку, отпуск [2]. The closest technical solution is the solution according to which the method of manufacturing steel armor elements for personal protective equipment includes hot rolling, annealing using heat of rolling heating, cooling, machining, cold forming, hardening, tempering [2].
Однако, недостатком способа по прототипу является сравнительно большая толщина стальных бронеэлементов - около 5 мм. Так, для обеспечения 100% непробития с дистанции 50 м при скорости соударения 845-855 м/с и направлении по нормали при обстреле пулями со стальными термоупрочненными сердечниками 5,45-мм автоматного патрона 7H6 требуются стальные бронеэлементы толщиной не менее 4,6 мм. Указанный способ не обеспечивает получение бронеэлементов, стойких против пуль больших калибров. However, the disadvantage of the prototype method is the relatively large thickness of the steel armor elements - about 5 mm. So, to ensure 100% non-penetration from a distance of 50 m at a collision speed of 845-855 m / s and the normal direction when firing bullets with steel heat-strengthened cores of a 5.45-mm automatic cartridge 7H6, steel armored elements with a thickness of at least 4.6 mm are required. The specified method does not provide armored elements resistant to bullets of large calibers.
Изобретение направлено на повышение стойкости стальных монолистовых бронеэлементов против поражения пулями со стальными сердечниками, в том числе термоупрочненными, калибров: 5,45-мм автоматных патронов, 7,62-мм автоматных, винтовочных и пулеметных патронов, 12,7-мм крупнокалиберных пулеметных патронов. В частности, при обстреле по нормали с характерных дальностей 5,45-мм и 12,7-мм пулями при отсутствии разрушений и достаточной живучести толщина стальных бронеэлементов должна быть не более 4,5 мм и 15 мм соответственно. The invention is aimed at increasing the resistance of steel monolithic armored elements against bullets with steel cores, including heat-strengthened, calibres: 5.45 mm machine gun cartridges, 7.62 mm machine gun, rifle and machine gun cartridges, 12.7 mm heavy machine gun cartridges . In particular, during normal shelling from characteristic ranges of 5.45 mm and 12.7 mm bullets in the absence of destruction and sufficient survivability, the thickness of steel armored elements should be no more than 4.5 mm and 15 mm, respectively.
Это достигается тем, что способ изготовления стальных монолистовых бронеэлементов Б100СТ включает горячую прокатку, отжиг с использованием тепла прокатного нагрева, охлаждение, формообразование, закалку и отпуск. This is achieved by the fact that the method of manufacturing steel monolithic armored elements B100ST includes hot rolling, annealing using heat of rolling heating, cooling, shaping, hardening and tempering.
Отличием от прототипа является то, что для изготовления бронеэлементов выбирают легированную сталь с суммарным содержанием углерода и азота в процентных долях по массе от 0,45% до 1,05%, которое в зависимости от толщины изготавливаемых бронеэлементов определяют из соотношения C = 0,45 + 0,03 A (%), где C - суммарное содержание углерода и азота, %; A - толщина изготавливаемых бронеэлементов в интервале 0,5 - 20,5 мм,
расплав стали выбранного состава подвергают затвердеванию со скоростью не менее 1 мм/с, получая литые заготовки бронеэлементов, ширина 2-х граней которых находится в пределах от 40 до 200 мм, а длина в 1,5-2 раза больше их минимальной ширины, литые заготовки с температурой не ниже 900oC незамедлительно нагревают до температуры начала ковки и куют с величиной деформации по двум взаимно-перпендикулярным граням не менее 40%, получая удлиненные поковки прямоугольного сечения, которые разделяют по длине на промежуточные поковки длиной в 1,5-2 раза больше их поперечных линейных размеров, промежуточные поковки незамедлительно подвергают диффузионному отжигу, после чего их продолжают ковать, деформируя сначала на 30-50% в направлении их наибольшего размера, затем в трех взаимно-перпендикулярных направлениях не менее чем на 50-60%, получая кованые листовые заготовки толщиной от 30 до 120 мм и длиной не менее чем в 2 раза большей их ширины, которые незамедлительно подвергают ускоренному отжигу с ковочного нагрева в интервале температур от Ar1 - 50oC до Ar1 - 100oC в течение не менее одного часа, после чего кованые ускоренно-отожженные листовые заготовки подвергают промежуточному охлаждению до температуры окружающей среды, в данном случае до температуры цеха, промежуточной механической обработке для удаления поверхностного слоя толщиной не менее 1,5 мм и горячей прокатке в интервале температур от Ar3 + 120oC до Ar3 + 40oC, чередуя пропуски в продольном и поперечном направлениях до получения катаных листовых заготовок заданных размеров, после чего последние незамедлительно подвергают ускоренному отжигу с прокатного нагрева в интервале температур от Ar1 - 50oC до Ar1 - 100oC в течение не менее одного часа, катаные ускоренно-отожженные листовые заготовки охлаждают до температуры чистовой прокатки, которую ведут с суммарным обжатием 1-5%, после чистовой прокатки проводят формообразование заготовок бронеэлементов, которые подвергают закалке с охлаждением до температуры в интервале от 100 до -90oC, отпуску при одной из температур в интервале 100-250oC и заключительной механической обработке поверхности.The difference from the prototype is that for the manufacture of armored elements choose alloy steel with a total content of carbon and nitrogen in percentage by weight from 0.45% to 1.05%, which, depending on the thickness of the manufactured armored elements, is determined from the ratio C = 0.45 + 0.03 A (%), where C is the total content of carbon and nitrogen,%; A is the thickness of the manufactured armored elements in the range of 0.5 - 20.5 mm,
the molten steel of the selected composition is subjected to solidification at a speed of not less than 1 mm / s, obtaining cast blanks of armor elements, the width of 2 faces of which is in the range from 40 to 200 mm, and the length is 1.5-2 times their minimum width, cast workpieces with a temperature not lower than 900 o C are immediately heated to the forging start temperature and forged with a strain of two mutually perpendicular faces of at least 40%, obtaining elongated rectangular forgings, which are divided into intermediate forgings 1.5-2 in length times more of their transverse linear dimensions, intermediate forgings are immediately subjected to diffusion annealing, after which they continue to be forged, deforming first by 30-50% in the direction of their largest size, then in three mutually perpendicular directions by at least 50-60%, getting forged sheet workpieces with a thickness of 30 to 120 mm and a length of at least 2 times their width, which are immediately subjected to accelerated annealing from forging heating in the temperature range from Ar 1 - 50 o C to Ar 1 - 100 o C for at least one hour then to The accelerated annealed sheet blanks are subjected to intermediate cooling to ambient temperature, in this case to the workshop temperature, to intermediate mechanical treatment to remove a surface layer of at least 1.5 mm thick and hot rolling in the temperature range from Ar 3 + 120 o C to Ar 3 + 40 o C, alternating passes in the longitudinal and transverse directions to obtain rolled sheet blanks of a given size, after which the latter is immediately subjected to accelerated annealing from rolling heating in the temperature range ur from Ar 1 - 50 o C to Ar 1 - 100 o C for at least one hour, the rolled accelerated annealed sheet blanks are cooled to the finish rolling temperature, which is carried out with a total compression of 1-5%, after finishing rolling, the blanks are formed armor elements, which are subjected to hardening with cooling to a temperature in the range from 100 to -90 o C, tempering at one of the temperatures in the range of 100-250 o C and final machining of the surface.
Бронеэлементы изготавливают из легированной стали следующего состава, мас.%:
Углерод + азот - 0,45-1,05
Кремний - 0,9-1,5
Марганец - 0,5-1,5
Хром - 0,7-5,5
Никель - 0,6-3,5
Молибден - 0,15-0,75
Сера + фосфор - Не более 0,010-0,016
Железо - Остальное
Бронеэлементы изготавливают из легированной стали с содержанием азота до 0,2%, в том числе.Armor elements are made of alloy steel of the following composition, wt.%:
Carbon + nitrogen - 0.45-1.05
Silicon - 0.9-1.5
Manganese - 0.5-1.5
Chrome - 0.7-5.5
Nickel - 0.6-3.5
Molybdenum - 0.15-0.75
Sulfur + Phosphorus - Not more than 0.010-0.016
Iron - Else
Armor elements are made of alloy steel with a nitrogen content of up to 0.2%, including.
Все технологические операции обработки стали давлением и отжигом осуществляют по принципу деформационно-термического передела - максимального совмещения выполнения в одном тепловом цикле последовательных операций: затвердевания стали и ковки; ковки и диффузионного отжига; ковки и ускоренного последеформационного отжига; горячей прокатки и ускоренного последеформационного отжига; горячей прокатки, ускоренного последеформационного отжига и чистовой прокатки. All technological operations of steel processing by pressure and annealing are carried out according to the principle of deformation-thermal redistribution - the maximum combination of sequential operations in one heat cycle: hardening of steel and forging; forging and diffusion annealing; forging and accelerated post-deformation annealing; hot rolling and accelerated post-deformation annealing; hot rolling, accelerated post-deformation annealing, and finishing rolling.
Технический результат при изготовлении стальных монолистовых бронеэлементов по заявляемому способу достигается путем расчета суммарного содержания углерода и азота по экспериментально установленному соотношению, подбора состава стали по остальным компонентам, проведением и режимами ее затвердевания и деформационно-термической обработки. Это обеспечивает создание как в литых заготовках, так и в кованых листовых, кованых ускоренно-отожженных листовых заготовках, а также в катаных листовых, катаных ускоренно-отожженных листовых заготовках и в заготовках бронеэлементов микроструктуры стали с ультрамелким и равномерным зерном, дисперсными карбонитридными частицами, что обуславливает при заключительной закалке и отпуске перевод максимального количества легирующих элементов углерода и азота в твердый раствор стали в бронеэлементах и минимальное их количество в связанном состоянии в виде карбонитридных частиц, охрупчивающих сталь при ударных баллистических нагрузках бронеэлементов. The technical result in the manufacture of steel monolithic armor elements according to the claimed method is achieved by calculating the total carbon and nitrogen content according to the experimentally established ratio, selecting the composition of the steel for the remaining components, conducting and modes of its solidification and deformation-heat treatment. This ensures the creation, both in cast billets, and in forged sheet, forged accelerated annealed sheet billets, as well as in rolled sheet, rolled accelerated annealed sheet billets and in the blanks of armored elements, microstructures of steel with ultrafine and uniform grain, dispersed carbonitride particles, which during the final hardening and tempering, the maximum amount of alloying elements of carbon and nitrogen is transferred to the solid solution of steel in armor elements and their minimum amount in the bound state in the form of carbonitride particles, embrittlement of steel under shock ballistic loads of armored elements.
Созданная по заявленному способу микроструктура низкоотпущенного мартенсита наиболее благоприятно обуславливает повышение твердости стали в бронеэлементах при сохранении на достаточном уровне вязкопластических свойств. The microstructure of low-tempered martensite created by the claimed method most favorably causes an increase in the hardness of steel in armored elements while maintaining a sufficient level of visco-plastic properties.
Готовые бронеэлементы в широком интервале толщины от 0,5 до 20,5 мм обладают твердостью от 58 до 63 единиц HRC при удовлетворительных характеристиках пластичности, ударной вязкости и сопротивления хрупкому разрушению. Finished armored elements in a wide range of thicknesses from 0.5 to 20.5 mm have a hardness of 58 to 63 HRC units with satisfactory characteristics of ductility, toughness and resistance to brittle fracture.
Пример 1. Для изготовления стальных монолистовых бронеэлементов толщиной A = 4,4 мм для оснащения бронежилетов была выбрана легированная сталь, для которой из соотношения, полученного экспериментальным путем (C = 0,45 + 0,03 A), определено суммарное содержание углерода и азота в зависимости от толщины бронеэлемента - 0,58%. Example 1. For the manufacture of steel monolithic armor elements with a thickness of A = 4.4 mm for equipping body armor, alloy steel was selected for which the total carbon and nitrogen content was determined from the ratio obtained experimentally (C = 0.45 + 0.03 A) depending on the thickness of the armor - 0.58%.
Содержание остальных элементов в химическом составе стали было определено соответственно равным, мас.%:
Кремний - 0,72
Марганец - 0,68
Хром - 1,6
Никель - 1,2
Молибден - 0,5
Сера + фосфор - ≤0,010
Железо - Остальное
Для получения литых заготовок бронеэлементов жидкую сталь разливали в изложницы вместимостью 25 кг и обеспечивали скорость затвердевания стали около 1,5 мм/с.The content of the remaining elements in the chemical composition of the steel was determined equal to, wt.%:
Silicon - 0.72
Manganese - 0.68
Chrome - 1.6
Nickel - 1.2
Molybdenum - 0.5
Sulfur + phosphorus - ≤0.010
Iron - Else
To obtain cast billets of armored elements, molten steel was poured into molds with a capacity of 25 kg and a solidification rate of steel of about 1.5 mm / s was ensured.
Литые заготовки бронеэлементов имели среднее поперечное сечение с линейными размерами 110 х 110 мм. Cast blanks of armored elements had an average cross section with linear dimensions of 110 x 110 mm.
Прервав охлаждение литых заготовок при температуре не ниже 900oC, их незамедлительно помещали в печь и нагревали до температуры начала ковки 1150oC, затем ковали на гидравлическом молоте. Полученные удлиненные поковки с поперечным сечением 60 х 60 мм разрубали поперек на промежуточные поковки длиной 130-140 мм, которые незамедлительно подвергали диффузионному отжигу, для чего их помещали в печь при температуре 1100oC. После выдержки при этой температуре в течение 2 часов продолжали ковку промежуточных поковок деформированием сначала осадкой на 60% по наибольшему размеру (130-140 мм), а затем - деформированием в 3-х взаимно перпендикулярных направлениях с получением кованых листовых заготовок толщиной 33 мм, шириной 90 мм и длиной 170 мм. Эти заготовки незамедлительно подвергали ускоренному отжигу с ковочного нагрева, для чего помещали их в печь при температуре 650oC, где выдерживали 2,5 часа.Interrupting the cooling of cast billets at a temperature not lower than 900 o C, they were immediately placed in a furnace and heated to a forging temperature of 1150 o C, then forged on a hydraulic hammer. The obtained elongated forgings with a cross section of 60 x 60 mm were cut across into intermediate forgings with a length of 130-140 mm, which were immediately subjected to diffusion annealing, for which they were placed in a furnace at a temperature of 1100 o C. After aging at this temperature for 2 hours continued forging intermediate forgings by deformation at first by 60% upsetting on the largest size (130-140 mm), and then by deformation in 3 mutually perpendicular directions to obtain forged sheet blanks 33 mm thick, 90 mm wide and 170 mm long. These preforms were immediately subjected to accelerated annealing from forging heating, for which they were placed in an oven at a temperature of 650 o C, where they stood for 2.5 hours.
Затем кованые ускоренно-отоженные листовые заготовки охлаждали на воздухе до температуры цеха и подвергали промежуточной механической обработке, зачищая абразивными кругами 100% поверхности их широких граней, снимая слой с каждой грани в 1,5 мм с целью устранения поверхностных дефектов. Then, the forged accelerated annealed sheet blanks were cooled in air to the temperature of the workshop and subjected to intermediate machining, abrasive grinding 100% of the surface of their wide faces, removing a layer from each face of 1.5 mm in order to eliminate surface defects.
Кованые ускоренно-отожженные листовые заготовки нагревали до температуры горячей прокатки 1000oC, прокатывали на листовом двухвалковом стане "400", чередуя пропуски в продольном и поперечном направлениях. Получив катаные листовые заготовки номинальной толщиной 4,5 мм с допуском + 0,1 мм, шириной 250 мм и длиной около 400 мм, их незамедлительно подвергали ускоренному отжигу с прокатного нагрева, для чего катаные листовые заготовки переносили в печь при температуре 650oC, где выдерживали 2,5 часа. Полученные катаные ускоренно-отожженные листовые заготовки охлаждали до температуры около 200oC и подвергали чистовой прокатке на листовом четырехвалковом стане "400" до номинальной толщины 4,4 мм, после чего охлаждали на воздухе до температуры цеха.Forged accelerated annealed sheet blanks were heated to a hot rolling temperature of 1000 o C, rolled on a two-roll sheet mill "400", alternating passes in the longitudinal and transverse directions. Having received rolled sheet blanks with a nominal thickness of 4.5 mm with a tolerance of + 0.1 mm, a width of 250 mm and a length of about 400 mm, they were immediately subjected to accelerated annealing from rolling heating, for which the rolled sheet blanks were transferred to a furnace at a temperature of 650 o C, where they stood for 2.5 hours. The obtained rolled accelerated annealed sheet blanks were cooled to a temperature of about 200 ° C and subjected to finish rolling on a four-roll sheet mill “400” to a nominal thickness of 4.4 mm, and then cooled in air to a workshop temperature.
Из листов после чистовой прокатки изготавливали заготовки, соответствующие своей формой готовым бронеэлемента согласно требованиям нормативно-технической документации на бронежилеты. Формообразование заготовок бронеэлементов осуществляли резкой листов электрической пилой, гибкой на гидравлическом прессе и закруглением кромок абразивной обработкой. From the sheets after finishing rolling, blanks were made that corresponded with their shape to the finished armored element in accordance with the requirements of normative and technical documentation for bulletproof vests. The blanking of the armor elements was carried out by cutting sheets with an electric saw, flexible on a hydraulic press and rounding the edges with abrasive processing.
После формообразования заготовки бронеэлементов закаливали от температуры 890oC в масле с переносом сначала в соленую воду, затем в сухой лед. После этого заготовки бронеэлементов незамедлительно подвергали отпуску при температуре 190oC в течение 30 минут.After shaping, the blanks of the armored elements were quenched from a temperature of 890 o C in oil with transfer first to salt water, then to dry ice. After that, the blanks of armored elements were immediately subjected to tempering at a temperature of 190 o C for 30 minutes.
Термообработанные заготовки бронеэлементов подвергали заключительной механической дробеструйной обработке с контролем упрочнения их поверхности наклепом, после чего проводили контрольные измерения твердости изготовленных бронеэлементов согласно нормативно-технической документации. На поверхность каждого бронеэлемента наносили декоративно-защитное покрытие. Heat-treated blanks of the armored elements were subjected to final mechanical bead-blasting with control of hardening of their surface with hardening, after which control measurements of the hardness of the manufactured armored elements were carried out according to the normative and technical documentation. A decorative protective coating was applied to the surface of each armored element.
Полученные таким способом стальные монолистовые бронеэлементы толщиной 4,4 мм (против толщины 4,6 мм по прототипу) выдерживали без разрушения обстрел по нормали с расстояния 50 м тремя 5,45-мм пулями со стальными термоупрочненными сердечниками автоматного патрона 7H6 при скорости соударения до 860 м/с. Obtained in this way steel monolithic armor elements with a thickness of 4.4 mm (against a thickness of 4.6 mm according to the prototype) withstood without breaking the normal shelling from a distance of 50 m with three 5.45 mm bullets with steel heat-strengthened cores of the 7H6 machine gun cartridge at a collision speed of up to 860 m / s
Пример 2. Для изготовления стальных монолистовых бронеэлементов номинальной толщиной A = 15 мм для легкобронированной техники была выбрана легированная сталь, для которой из соотношения, полученного экспериментальным путем (C = 0,45 + 0,03A), было определено суммарное содержание углерода и азота. Оно составило 0,9%. Example 2. For the manufacture of steel monolithic armor elements with a nominal thickness of A = 15 mm for lightly armored vehicles, alloy steel was selected for which the total carbon and nitrogen content was determined from the ratio obtained experimentally (C = 0.45 + 0.03A). It amounted to 0.9%.
Содержание остальных компонентов стали в мас.% было выбрано следующим:
Кремний - 0,8
Марганец - 0,7
Хром - 2,4
Никель - 1,5
Молибден - 0,6
Сера + фосфор - Менее 0,010
Железо - Остальное.The content of the remaining components of the steel in wt.% Was selected as follows:
Silicon - 0.8
Manganese - 0.7
Chrome - 2.4
Nickel - 1.5
Molybdenum - 0.6
Sulfur + Phosphorus - Less than 0.010
Iron - The rest.
Пример 2 осуществления способа изготовления стальных монолистовых бронеэлементов по последовательности и температурно- временным режимам основных технологических операций аналогичен примеру 1, за исключением: литые заготовки бронеэлементов получали массой в 50 кг с размерами поперечного сечения 150 х 150 мм, ковали их с получением промежуточных поковок сечением 90 х 90 мм и длиной 180 мм и ускоренно-отожженных кованых листовых заготовок толщиной 95 мм, шириной 100 мм и длиной около 150 мм, катаные листовые заготовки получали номинальной толщиной 15 мм и форматом несколько большим, чем 300 х 300 мм, а заготовки бронеэлементов после обрезки на гильотинных ножницах имели прямоугольную конфигурацию, соответствующую конфигурации готовых бронеэлементов. Example 2 of the method of manufacturing steel monolithic armored elements according to the sequence and temperature and time regimes of the main technological operations is similar to example 1, except: cast blanks of armored elements were obtained weighing 50 kg with dimensions of the cross section 150 x 150 mm, they were forged to obtain intermediate forgings with the cross section of 90 x 90 mm and a length of 180 mm and accelerated annealed forged sheet blanks with a thickness of 95 mm, a width of 100 mm and a length of about 150 mm, rolled sheet blanks were obtained with a nominal thickness of 15 mm and a format somewhat larger than 300 x 300 mm, and the blanks of the armored elements after trimming on guillotine shears had a rectangular configuration corresponding to the configuration of the finished armored elements.
Баллистические испытания показали, что изготовленные способом по примеру 2 стальные монолистовые бронеэлементы толщиной 15 мм выдерживают без разрушения обстрел по нормали с расстояния 100 м 12,7-мм бронебойно-зажигательными пулями Б-32 по сравнению с броней толщиной 20 мм, изготавливаемой по традиционной технологии. Ballistic tests showed that 15 mm thick steel monolithic armored elements manufactured by the method of Example 2 can withstand without breaking a normal bombardment from a distance of 100 m of 12.7 mm B-32 armor-piercing incendiary bullets compared to 20 mm thick armor manufactured by traditional technology .
Изменение соотношения компонентов стали, скорости ее затвердевания в сторону повышения - технологически трудно осуществимо, а в сторону понижения - недопустимо из-за огрубления литой структуры стали. Отклонения от технологической схемы ковки и сочетания ее с отжигами, от их температуры, как и отклонение от технологической схемы прокатки в сочетании с ускоренным отжигом и их режимами, нарушение режима чистовой прокатки неизбежно вызывают огрубление микроструктуры стали и частиц карбонитридной фазы в отожженном состоянии, что ухудшает эффективность закалки по достижению сочетания высокой твердости (более 59 единиц HRC) с удовлетворительной пластичностью и вязкостью. Changing the ratio of the components of steel, the rate of its solidification in the direction of increase is technologically difficult, and downward is unacceptable due to the coarsening of the cast steel structure. Deviations from the forging technological scheme and its combination with annealing, from their temperature, as well as deviations from the rolling technological scheme in combination with accelerated annealing and their modes, violation of the finish rolling mode inevitably cause coarsening of the microstructure of steel and carbonitride particles in the annealed state, which worsens hardening efficiency in achieving a combination of high hardness (more than 59 HRC units) with satisfactory ductility and toughness.
Отклонения от технологических схем и режимов закалки и отпуска укрупняют зеренную структуру, увеличивают долю остаточного аустенита в стали в готовых бронеэлементах, что снижает их твердость и ударную вязкость и, в итоге, бронестойкость при поражении стрелковым оружием. Deviations from technological schemes and hardening and tempering regimes enlarge the grain structure, increase the fraction of residual austenite in steel in finished armored elements, which reduces their hardness and impact strength and, as a result, armor resistance when struck by small arms.
Заявляемый способ отличается высокой технологичностью и ресурсосбережением, поскольку сквозная технология по его параметрам осуществляется практически с полным совмещением в едином тепловом цикле смежных операций обработки давлением - термической обработки. The inventive method is characterized by high manufacturability and resource saving, because through technology in its parameters is carried out with almost complete combination in a single heat cycle of the related operations of pressure treatment - heat treatment.
Заявляемый способ, по сравнению с известными, обеспечивает снижение массы стальных монолистовых бронеэлементов толщиной в интервале от 0,5 до 20,5 мм не менее чем на 10% для толщин, близких к середине интервала, и не менее чем на 20% для толщин, близких к верхнему пределу указанного интервала. The inventive method, in comparison with the known, provides a reduction in the mass of steel monolithic armored elements with a thickness in the range from 0.5 to 20.5 mm by not less than 10% for thicknesses close to the middle of the interval, and not less than 20% for thicknesses close to the upper limit of the specified interval.
Изготавливаемым по заявляемому способу стальным монолистовым бронеэлементам авторами дано специальное наименование - "Б100СТ". Produced by the claimed method, steel monolithic armor elements, the authors gave a special name - "B100ST".
Источники информации:
1. Элементы. Технические условия АДУ 14.39.00.00 T1, ВТИ21-ВО. - М.: 1989.Sources of information:
1. Elements. Specifications ADU 14.39.00.00 T1, VTI21-VO. - M.: 1989.
2. Патент РФ N 2015491, F 41 H 5/04, 30.06.94.1 2. RF patent N 2015491, F 41 H 5/04, 30.06.94.1
Claims (4)
Углерод + азот - 0,45 - 1,05
Кремний - 0,9 - 1,5
Марганец - 0,5 - 1,5
Хром - 0,7 - 5,5
Никель - 0,6 - 3,5
Молибден - 0,15 - 0,75
Сера + фосфор - Не более 0,010 - 0,016
Железо - Остальное
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что бронеэлементы изготавливают из легированной стали с содержанием азота до 0,2 мас.%.3. The method according to claim 1, characterized in that the armor elements are made of alloy steel containing components in the following ratio, wt.%:
Carbon + nitrogen - 0.45 - 1.05
Silicon - 0.9 - 1.5
Manganese - 0.5 - 1.5
Chrome - 0.7 - 5.5
Nickel - 0.6 - 3.5
Molybdenum - 0.15 - 0.75
Sulfur + phosphorus - Not more than 0.010 - 0.016
Iron - Else
4. The method according to claim 1, characterized in that the armor elements are made of alloy steel with a nitrogen content of up to 0.2 wt.%.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99106959A RU2139357C1 (en) | 1999-04-14 | 1999-04-14 | Method of manufacture of steel monosheet armored members b 100 st |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99106959A RU2139357C1 (en) | 1999-04-14 | 1999-04-14 | Method of manufacture of steel monosheet armored members b 100 st |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2139357C1 true RU2139357C1 (en) | 1999-10-10 |
Family
ID=20218108
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU99106959A RU2139357C1 (en) | 1999-04-14 | 1999-04-14 | Method of manufacture of steel monosheet armored members b 100 st |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2139357C1 (en) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2228959C2 (en) * | 2002-07-16 | 2004-05-20 | Закрытое акционерное общество "Научно-производственное объединение специальных материалов" | Method of hot rolling of sheet armor steel |
| RU2327801C1 (en) * | 2006-10-04 | 2008-06-27 | Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН | High tensile steel of martensite grade |
| RU2400558C2 (en) * | 2008-03-03 | 2010-09-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Стальмонтаж" | Armour heat-resistant welded martensitic steel |
| RU2426801C1 (en) * | 2010-01-29 | 2011-08-20 | Закрытое акционерное общество "Научно-производственное объединение специальных материалов" | Procedure for thermo-mechanic treatment of sheet armour steel |
| RU2456368C1 (en) * | 2011-02-08 | 2012-07-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли (Минпромторг России) | High-strength dynamic impact resistant steel and method for production of this steel sheets |
| RU2481417C2 (en) * | 2007-08-01 | 2013-05-10 | ЭйТиАй ПРОПЕРТИЗ, ИНК. | High-strength high-ductility iron-based alloys and methods of their production |
| RU2551737C2 (en) * | 2009-10-19 | 2015-05-27 | ЭйТиАй ПРОПЕРТИЗ, ИНК. | Alloys based on iron with high hardness, strength and method of their manufacturing |
| US9182196B2 (en) | 2011-01-07 | 2015-11-10 | Ati Properties, Inc. | Dual hardness steel article |
| US9657363B2 (en) | 2011-06-15 | 2017-05-23 | Ati Properties Llc | Air hardenable shock-resistant steel alloys, methods of making the alloys, and articles including the alloys |
| RU2649487C2 (en) * | 2012-06-19 | 2018-04-03 | Буффало Армори Ллс | Method of treating steel article |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1987002387A1 (en) * | 1985-10-11 | 1987-04-23 | Advanced Materials & Design Corporation | Method of forming high -strength, corrosion-resistant steel |
| SU1463775A1 (en) * | 1987-04-13 | 1989-03-07 | Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им.И.П.Бардина | Method of strain-thermal treatment of steel |
| US4857119A (en) * | 1988-03-01 | 1989-08-15 | General Dynamics Lands Systems, Inc. | Case-Hardened plate armor and method of making |
| DE3942955A1 (en) * | 1989-12-23 | 1991-07-04 | Man Technologie Gmbh | Frangible armour plate - has plate divided into linear zones with fracture regions of reduced strength |
| SU1700091A1 (en) * | 1989-07-06 | 1991-12-23 | Предприятие П/Я В-2652 | Structural steel |
| EP0580062A1 (en) * | 1992-07-21 | 1994-01-26 | Thyssen Stahl Aktiengesellschaft | Process for manufacturing of thick armour plates |
| RU2015491C1 (en) * | 1992-07-30 | 1994-06-30 | Легкодух Александр Михайлович | Method of manufacture of armor elements for individual protective means |
| RU2102688C1 (en) * | 1996-02-20 | 1998-01-20 | Чивилев Владимир Васильевич | Multilayer armor barrier |
-
1999
- 1999-04-14 RU RU99106959A patent/RU2139357C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1987002387A1 (en) * | 1985-10-11 | 1987-04-23 | Advanced Materials & Design Corporation | Method of forming high -strength, corrosion-resistant steel |
| SU1463775A1 (en) * | 1987-04-13 | 1989-03-07 | Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им.И.П.Бардина | Method of strain-thermal treatment of steel |
| US4857119A (en) * | 1988-03-01 | 1989-08-15 | General Dynamics Lands Systems, Inc. | Case-Hardened plate armor and method of making |
| SU1700091A1 (en) * | 1989-07-06 | 1991-12-23 | Предприятие П/Я В-2652 | Structural steel |
| DE3942955A1 (en) * | 1989-12-23 | 1991-07-04 | Man Technologie Gmbh | Frangible armour plate - has plate divided into linear zones with fracture regions of reduced strength |
| EP0580062A1 (en) * | 1992-07-21 | 1994-01-26 | Thyssen Stahl Aktiengesellschaft | Process for manufacturing of thick armour plates |
| RU2015491C1 (en) * | 1992-07-30 | 1994-06-30 | Легкодух Александр Михайлович | Method of manufacture of armor elements for individual protective means |
| RU2102688C1 (en) * | 1996-02-20 | 1998-01-20 | Чивилев Владимир Васильевич | Multilayer armor barrier |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2228959C2 (en) * | 2002-07-16 | 2004-05-20 | Закрытое акционерное общество "Научно-производственное объединение специальных материалов" | Method of hot rolling of sheet armor steel |
| RU2327801C1 (en) * | 2006-10-04 | 2008-06-27 | Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН | High tensile steel of martensite grade |
| US9121088B2 (en) | 2007-08-01 | 2015-09-01 | Ati Properties, Inc. | High hardness, high toughness iron-base alloys and methods for making same |
| US9951404B2 (en) | 2007-08-01 | 2018-04-24 | Ati Properties Llc | Methods for making high hardness, high toughness iron-base alloys |
| US9593916B2 (en) | 2007-08-01 | 2017-03-14 | Ati Properties Llc | High hardness, high toughness iron-base alloys and methods for making same |
| RU2481417C2 (en) * | 2007-08-01 | 2013-05-10 | ЭйТиАй ПРОПЕРТИЗ, ИНК. | High-strength high-ductility iron-based alloys and methods of their production |
| RU2400558C2 (en) * | 2008-03-03 | 2010-09-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Стальмонтаж" | Armour heat-resistant welded martensitic steel |
| RU2551737C2 (en) * | 2009-10-19 | 2015-05-27 | ЭйТиАй ПРОПЕРТИЗ, ИНК. | Alloys based on iron with high hardness, strength and method of their manufacturing |
| RU2426801C1 (en) * | 2010-01-29 | 2011-08-20 | Закрытое акционерное общество "Научно-производственное объединение специальных материалов" | Procedure for thermo-mechanic treatment of sheet armour steel |
| US9182196B2 (en) | 2011-01-07 | 2015-11-10 | Ati Properties, Inc. | Dual hardness steel article |
| US10113211B2 (en) | 2011-01-07 | 2018-10-30 | Ati Properties Llc | Method of making a dual hardness steel article |
| US10858715B2 (en) | 2011-01-07 | 2020-12-08 | Ati Properties Llc | Dual hardness steel article |
| RU2456368C1 (en) * | 2011-02-08 | 2012-07-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли (Минпромторг России) | High-strength dynamic impact resistant steel and method for production of this steel sheets |
| US9657363B2 (en) | 2011-06-15 | 2017-05-23 | Ati Properties Llc | Air hardenable shock-resistant steel alloys, methods of making the alloys, and articles including the alloys |
| RU2649487C2 (en) * | 2012-06-19 | 2018-04-03 | Буффало Армори Ллс | Method of treating steel article |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109628835B (en) | A kind of cold-formable high-performance bulletproof steel plate and its manufacturing process | |
| RU2551737C2 (en) | Alloys based on iron with high hardness, strength and method of their manufacturing | |
| JP5432900B2 (en) | High hardness, high toughness iron base alloy and method for producing the same | |
| RU2139357C1 (en) | Method of manufacture of steel monosheet armored members b 100 st | |
| US20190062881A1 (en) | High aluminum containing manganese steel and methods of preparing and using the same | |
| CN115261717B (en) | A 1800MPa-level high-strength self-strengthening and toughening protective steel plate and its manufacturing method | |
| KR20080048441A (en) | Steel compositions, methods for making the same, and articles made therefrom | |
| US20070130772A1 (en) | Method for producing a three-dimensionally formed armoring component for motor vehicle bodies | |
| CN108779534B (en) | Non-quenched and tempered bar steel | |
| CN107310219B (en) | A kind of bulletproof steel plate with excellent cold bending performance and its manufacturing method | |
| US20080181807A1 (en) | Material with high ballistic protective effect | |
| CN105171358B (en) | The processing technology of power shovel lower roller | |
| Siagian et al. | Development of steel as anti-ballistic combat vehicle material | |
| US3676907A (en) | Naturally fragmenting projectiles of aisi 06 steel | |
| US4246844A (en) | Method of forming high fragmentation mortar shells | |
| CN115478210B (en) | A 1500MPa-level high-strength self-strengthening and toughening protective steel plate and its manufacturing method | |
| RU2203968C2 (en) | Method of manufacture of bandages from hypereutectoid steels | |
| JP3886881B2 (en) | High Mn austenitic steel sheet with excellent anti-elasticity | |
| WO2025110932A1 (en) | Bulletproof metal armore plate and production process | |
| SU870483A1 (en) | Steel | |
| RU2520247C1 (en) | High-strength armour steel and production of sheets thereof | |
| CN120715061A (en) | A low-alloy ultra-high-strength steel pipe and its preparation method and application | |
| CAST et al. | 20 Obliquity 45 Obliquity | |
| CN113430453A (en) | Preparation method of low-density composite steel plate | |
| EA001088B1 (en) | Method of making armored plates and armored elements |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050415 |