Menevişlenmiş Çift Fazlı Bir Çeliğin Balistik Başarımının İncelenmesi

Abstract

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 energy saving and increasing maneuverability. In this study, the ballistic performance of a tempered dual phase steel, which has four different martensite volume fractions, was investigated against 7.62 mm Armor Piercing (AP) projectiles. In steels; low, medium and high martensite volume fractions were obtained by intercritically quenching and full martensite structure was obtained by quenching from ostenite region. After quenching, the specimens were prepared in eight different heat treatment conditions by tempering at 200 °C and 400 °C. In the first step of the study, mechanical characteristics and microstructures of the specimens were determined. Hardness and tensile tests were applied to specimens in all heat treatment conditions. In the second step, totally 120 ballistic tests were applied to specimens, which have five different areal density, by repeating three times for each specimen at the shooting gallery of Kırıkkale MKE Gunnery INC. After tests, ballistic performance of the specimens was evaluated by investigating in both macro and micro scale. According to the results, it was determined that while all the specimens which have highest areal density were successful and all the specimens which have lowest areal density were failed, the specimens quenched from 900 °C and tempered at 200 °C were the most successful group.

Savunma sistemlerinde düşük ağırlıklı zırhların kullanılması hem enerji tasarrufu, hem de hareket kabiliyetinin arttırılması açısından büyük önem taşıdığından mühendislik malzemelerinin balistik başarımlarının iyi bilinmesi gerekmektedir. Bu çalışmada dört farklı martenzit hacim oranına sahip menevişlenmiş çift fazlı bir düşük alaşım çeliğinin 7,62 mm zırh delici mermiler karşısında balistik başarımı incelenmiştir. Üçü ara kritik bölgeden, biri östenitik bölgeden su verilerek üretilen çeliklerde düşük, orta, yüksek ve tam martenzit hacim oranı elde edilmiştir. Su verme ısıl işleminin ardından çelikler 200 °C ve 400 °C’de menevişlenerek sekiz farklı ısıl işlem koşulunda numuneler hazırlanmıştır. Çalışmanın birinci aşamasında numunelerin mekanik özellikleri ve içyapıları belirlenmiştir. Her bir ısıl işlem grubundaki numunelere sertlik ve çekme testleri yapılmıştır. Çalışmanın ikinci aşamasında hazırlanan atış numunelerine Kırıkkale Silahsan Silah Fabrikası A.Ş. atış poligonlarında 7,62 mm zırh delici mermilerle beş farklı alan yoğunluğundaki her bir numune için üç atış tekrarlanarak 120 atış yapılmıştır. Deneylerden sonra bütün numunelerin mikro ve makro yapısı incelenerek balistik başarımları değerlendirilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre en yüksek alan yoğunluğuna sahip numunelerin tamamının başarılı ve en düşük alan yoğunluğuna sahip numunelerin tamamının başarısız olduğu gözlemlenirken, başarılı olan en düşük alan yoğunluğuna sahip numunelerin 900 °C’den su verilmiş ve 200 °C’de menevişlenmiş grubun olduğu belirlenmiştir.