Menevişlenmiş çift fazlı bir çeliğin balistik başarımının incelenmesi

Abstract

Savunma sistemlerinde düşük ağırlıklı zırhların kullanılması hem enerji tasarrufu, hem dehareket kabiliyetinin arttırılması açısından büyük önem taşıdığından mühendislikmalzemelerinin balistik başarımlarının iyi bilinmesi gerekmektedir. Bu çalışmada dört farklımartenzit hacim oranına sahip menevişlenmiş çift fazlı bir düşük alaşım çeliğinin 7,62 mmzırh delici mermiler karşısında balistik başarımı incelenmiştir. Üçü ara kritik bölgeden, biriöstenitik bölgeden su verilerek üretilen çeliklerde düşük, orta, yüksek ve tam martenzit hacimoranı elde edilmiştir. Su verme ısıl işleminin ardından çelikler 200 °C ve 400 °C'demenevişlenerek sekiz farklı ısıl işlem koşulunda numuneler hazırlanmıştır. Çalışmanın birinciaşamasında numunelerin mekanik özellikleri ve içyapıları belirlenmiştir. Her bir ısıl işlemgrubundaki numunelere sertlik ve çekme testleri yapılmıştır. Çalışmanın ikinci aşamasındahazırlanan atış numunelerine Kırıkkale Silahsan Silah Fabrikası A.Ş. atış poligonlarında 7,62mm zırh delici mermilerle beş farklı alan yoğunluğundaki her bir numune için üç atıştekrarlanarak 120 atış yapılmıştır. Deneylerden sonra bütün numunelerin mikro ve makroyapısı incelenerek balistik başarımları değerlendirilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre enyüksek alan yoğunluğuna sahip numunelerin tamamının başarılı ve en düşük alanyoğunluğuna sahip numunelerin tamamının başarısız olduğu gözlemlenirken, başarılı olan endüşük alan yoğunluğuna sahip numunelerin 900 °C'den su verilmiş ve 200 °C'demenevişlenmiş grubun olduğu belirlenmiştir.Anahtar Kelimeler: Çift Fazlı Çelik, Balistik Uygulamalar, Menevişleme, ZırhMalzemeleri, Adyabatik Kayma Bandı.

In defense applications, ballistic performance of engineering materials should be known well,because it has a great importance to utilize lightweight armors that provide both energysaving and increasing maneuverability. In this study, the ballistic performance of a tempereddual phase steel, which has four different martensite volume fractions, was investigatedagainst 7.62 mm Armor Piercing (AP) projectiles. In steels; low, medium and high martensitevolume fractions were obtained by intercritically quenching and full martensite structure wasobtained by quenching from ostenite region. After quenching, the specimens were prepared ineight different heat treatment conditions by tempering at 200 °C and 400 °C. In the first stepof the study, mechanical characteristics and microstructures of the specimens weredetermined. Hardness and tensile tests were applied to specimens in all heat treatmentconditions. In the second step, totally 120 ballistic tests were applied to specimens, whichhave five different areal density, by repeating three times for each specimen at the shootinggallery of Kırıkkale MKE Gunnery INC. After tests, ballistic performance of the specimenswas evaluated by investigating in both macro and micro scale. According to the results, it wasdetermined that while all the specimens which have highest areal density were successful andall the specimens which have lowest areal density were failed, the specimens quenched from900 °C and tempered at 200 °C were the most successful group.Key Words: Dual Phase Steel, Ballistic Applications, Tempering, Armor Materials,Adiabatic Shear Band.