Aluminiu compozit de armura

Aluminiu compozit de armura

Ettore di Rousseau

Profesorul Di Russo este directorul științific al firmei "Aluminia", parte a grupului italian MCS consorțiu EFIM.







Compania „aluminiu“, parte a grupului italian MCS a dezvoltat un nou tip de placă de blindaj compozit, potrivite pentru utilizarea pe un vehicule ușoare de luptă blindate (AFV). Se compune din trei straturi principale de diferite compoziții și proprietățile mecanice ale aliajelor de aluminiu, îmbinate într-o singură placă prin laminare la cald. Această armătură compozită asigură o mai bună protecție balistică decât armura monolit standard a aliajelor de aluminiu utilizate în prezent: Al-Mg (seria 5xxx) sau aluminiu-zinc-magneziu (seria 7xxx).

Această armură oferă o combinație de duritate, tenacitate și durabilitate, care asigură o rezistență ridicată la acțiunea cinetică proiectile introducerea balistică, precum și rezistența la formarea de crăpături armura cu suprafața din spate în zona de impact. De asemenea, poate fi sudat prin metode convenționale de sudare cu arc într-un mediu cu gaz inert, ceea ce îl face potrivit pentru fabricarea elementelor de vehicule blindate de luptă.

Stratul central armura este realizat din aliaj de aluminiu-zinc-magneziu-cupru (Al-Zn-Mg-Cu), care are o rezistență mecanică ridicată. Straturile din față și din spate sunt fabricate dintr-un aliaj Al-Zn-Mg rezistent la impact. Între cele două suprafețe interioare de contact se adaugă straturi subțiri de aluminiu pur comercial (99,5% Al). Acestea asigură o mai bună acetilare și măresc proprietățile balistice ale plăcii compozite.

Această structură compozită a făcut posibilă utilizarea pentru prima dată a aliajelor foarte puternice Al-Zn-Mg-Cu într-o structură de armură sudată. Aliajele de acest tip sunt utilizate în mod obișnuit în construcția de aeronave.

Primul material ușor, utilizat pe scară largă ca APCs de design de protecție blindată, de exemplu, M-113, nu poate fi supusă unui tratament termic de Al-Mg aliaj 5083. aliaje ternare Al-Zn-Mg 7020, 7039 și 7017 reprezintă a doua generație de materiale armuri ușoare. Exemple specifice de aplicații ale acestor aliaje sunt după cum urmează: Masina britanic "Scorpion", "Fox", MCV-80 și "Ferret-80" (aliaj 7017), un francez AMX-10P (aliaj 7020), American "Bradley" (aliaje 7039 + 5083) și spaniolă BMR-3560 (aliaj 7017).

Forța aliajelor Al-Zn-Mg, obținute după tratamentul termic este semnificativ mai mare rezistență la aliajele Al-Mg (de exemplu, aliajul 5083), care nu pot fi supuse tratamentului termic. Mai mult, capacitatea aliajelor Al-Zn-Mg, spre deosebire de aliajele Al-Mg pentru durificare precipitare la temperatura camerei, se poate restabili în mare măsură puterea pe care le pot pierde prin încălzire în timpul sudării.

Cu toate acestea, rezistența mai mare a aliajelor de perforare Al-Zn-Mg este însoțită de tendința lor sporită de a forma spikes de armbon datorită rezistenței reduse.

Placa compozită cu trei straturi, datorită prezenței în compoziția sa a straturilor cu proprietăți mecanice diferite, este un exemplu al combinației optime de duritate, rezistență și duritate. Are denumirea comercială Tristrato și este patentată în Europa, SUA, Canada, Japonia, Israel și Africa de Sud.







Aluminiu compozit de armura

Dreapta: o mostră a plăcii blindate Tristrato;

în partea stângă: o secțiune transversală care arată duritatea Brinell (HB) a fiecărui strat.

Pe mai multe site-uri militare în Italia și în străinătate Tristrato plăci grosime testate de la 20 la 50 mm ardere tipuri diferite de muniție au fost efectuate (diferite tipuri de 7,62-, 12,7- și 14,5 mm gloanțe cu străpungerea blindaj și 20 mm armă-piercing scoici).

În procesul de testare s-au determinat următorii indicatori:

la diferite viteze de șoc fixe, au fost determinate unghiurile întâlnirii corespunzătoare frecvențelor de penetrare de 0,50 și 0,95;

la unghiuri fixe diferite de întâlnire, s-au determinat viteze de șoc corespunzătoare frecvenței de penetrare de 0,5.

Pentru comparație, testele au fost efectuate în controale paralele dale din aliaje 5083, 7020, 7039 și 7017. Rezultatele testelor au arătat că placa de blindaj Tristrato asigură o rezistență sporită la penetrarea blindaj perforarea înseamnă selectat calibru până la 20 mm. Acest lucru face posibilă reducerea semnificativă a masei pe unitate de zonă protejată în comparație cu plăcile monolitice tradiționale, asigurând în același timp o durabilitate egală. În cazul arderii de gloanțe de pierdere de armă de 7,62 mm la un unghi de întâlnire de 0 °, pentru a asigura o stabilitate egală este necesară următoarea reducere a masei:

cu 32% comparativ cu aliajul 5083

cu 21% comparativ cu aliajul 7020

cu 14% comparativ cu aliajul 7039

cu 10% comparativ cu aliajul 7017

La un unghi de viteză de impact 0 reuniune corespunzătoare 0.5 relative crește penetrarea frecvență comparativ cu dale din aliaje 7039 și 7017 la 4. 14% în funcție de tipul de grosime blindaj din aliaj de bază și tipul de placă compozit munition este deosebit de eficient pentru protecția împotriva 20 mm cochilii FSP. la arderea la care caracteristica indicată crește cu 21%.

Rezistența crescută la placa Tristrato datorită unei combinații de rezistență ridicată la introducerea glonț (proiectilul) datorită prezenței unui element central de solid, cu capacitatea de a reține fragmentele rezultate din penetrarea stratului central, folia inferioară din plastic, care în sine nu fragmentează.

Stratul de plastic din partea din spate a Tristrato joacă un rol important în prevenirea despicării armurii. Acest efect este sporit de posibilitatea de îndepărtare a stratului din spate din plastic și a deformării plastice pe o suprafață mare din zona de impact.

Acesta este un mecanism important pentru rezistența la penetrarea plăcii lui Tristrato. Procesul de delaminare absoarbe energie și un gol format între miez și elementul din spate, proiectilul poate capta și fragmentele formate în distrugerea materialului ridicat de miez dur. În mod similar, mănunchiul la interfața dintre elementul anterior (frontal) și stratul central poate contribui la distrugerea proiectilului sau ghidajul de proiectile și resturile de-a lungul interfeței.

Aluminiu compozit de armura

În stânga: o diagramă care prezintă mecanismul de rezistență la formarea tulpinilor din sprâncenele plăcii Tristrate;

în partea dreaptă: rezultatele unei lovituri cu piercing blindat

coajă pe o placă groasă Tristrato;

plăci Tristrato pot fi sudate folosind aceleași tehnici care sunt utilizate pentru a conecta placa monolitice convențională de Al - Zn - aliaje de Mg (metode de TIG și MIG). Structura plăcii compozite impune ca au luat încă unele măsuri specifice definite de caracteristicile compoziției chimice a stratului de bază, care trebuie considerate drept material „sudură rău“, spre deosebire de elementele din față și spate. Prin urmare, atunci când se realizează o îmbinare sudată, trebuie avut în vedere faptul că principala contribuție la rezistența mecanică a articulației ar trebui să fie realizată de elementele exterioare și posterioare ale plăcii.

Geometria îmbinărilor sudate ar trebui să localizeze eforturile de sudură de-a lungul limitei și în zona de fuziune a metalelor depuse și de bază. Acest lucru este important pentru rezolvarea problemelor de fisurare la coroziune a straturilor exterioare și posterioare ale plăcii, uneori întâlnite în aliajele Al-Zn-Mg. Elementul central, datorită conținutului ridicat de cupru, prezintă o rezistență ridicată la fisurarea coroziunii la tensiuni.

Rrof. ETTORE DI RUSSO

ALBUM COMPOZIT ALUMINIU.

REFERINȚA INTERNAȚIONALĂ DE APĂRARE, 1988, nr. 12, p. 1657-1658







Articole similare

Trimiteți-le prietenilor: