ES2202992T3 - Uso de un acero maraging en forma de una chapa para blindaje. - Google Patents
Uso de un acero maraging en forma de una chapa para blindaje.Info
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Abstract
Uso de un acero maraging, en particular, con la composición :50, 03% C, :50, 1% Si, :5 0, 1% Mn, :5 0, 01% P, <= 0, 01% S, 0, 05 hasta 0, 15% Al, 17, 0 hasta 19, 0% Ni, 7, 0 hasta 16, 0% Co, 4, 0 hasta 6, 5% Mo y 0, 5 hasta 2% Ti, dado el caso, también :5 0, 5% Cr, :5 0, 5% Cu, <_ 0, 2% Nb, <_ 0, 2% V, :5 0, 2% Zr y/o <= 0, 2% W, resto Fe e impurezas debido al procedimiento, que ha sido endurecido al calentar hasta una temperatura por debajo de la temperatura de transformación de martensita - austenita, y en el que, a continuación, se ha efectuado adicionalmente un endurecimiento superficial en el lado del impacto por nitruración, carbonitruración o sulfonitruración bajo la aplicación de una temperatura que también está por debajo de la temperatura de transformación de martensita - austenita, bajo la forma de una chapa para blindaje para la protección antibala e impactos de explosiones.
Description
Uso de un acero maraging en forma de una chapa
para blindaje.
La invención se refiere a chapas para blindaje de
acero maraging.
Una chapa semejante para blindaje con la
composición \leq 0,03% C, \leq 0,1% Si, \leq 0,1% Mn, \leq
0,01% P, \leq 0,01% S, 0,05 hasta 0,15% Al, 17,0 hasta 19,0% Ni,
7,0 hasta 16,0% Co, 4,0 hasta 6,5% Mo y 0,5 hasta 2% Ti, dado el
caso, también \leq 0,5% Cr, \leq 0,5% Cu, \leq 0,2% Nb,
\leq 0,2% V, \leq 0,2% Zr y/o \leq 0,2% W, resto Fe e
impurezas debido al procedimiento, se conoce por la hoja de material
"DILLIDUR X" de la DILLINGER HÜTTE GTS (especificación
DH-D02-B, edición 11.1992) así como
por su uso. En la hoja de material se ofrecen espesores de chapa de
4,5 hasta 9,0 mm (entretanto, aumentado a 12,0 mm), por ejemplo de
automóviles y transportadoras de valores, para la protección
antibala y contra el impacto de materiales explosivos. El acero se
endurece, en particular después de cortar y, dado el caso, por otras
formas de recorte, por calentar hasta una temperatura por debajo de
la temperatura de transformación de martensita \rightarrow
austenita.
Para los mismos fines, en la bibliografía de
patente también se conocen aceros compuestos con una capa exterior
más dura y una capa interior más tenaz.
El documento
DE-A-4344879 describe un acero
semejante compuesto de aceros maraging. La capa exterior presenta
4,0 hasta 6,0% Mo, 17,0 hasta 18,0% Ni, < 0,05% Cr, 1,7 hasta
1,8% Ti y 14,0 hasta 15,0% Co, la capa interior presenta 4,0 hasta
6,0% Mo, 17,0 hasta 18,0% Ni, < 0,08% Cr, 0,5 hasta 0,8% Ti y 7,0
hasta 9,0% Co; ambas capas contienen además < 0,02% C, <
0,06% Si, < 0,01% Mn, < 0,01% P, < 0,01% S y menos de <
0,02% Cu. El espesor relativo de la capa exterior respecto a la
capa interior debe elevarse a aproximadamente 3:2.
En dicha memoria de patente se hace referencia al
documento DE-C-2921854 con la
advertencia de que el acero compuesto mencionado en esta publicación
será solamente aplicable de forma limitada, ya que ambos aceros, que
están firmemente compuestos, tienen diferentes coeficientes de
dilatación, así que se pueden producir deformaciones.
Las composiciones aquí son otras, no se trata de
material maraging. La publicación para la información de solicitud
de patente se dedica principalmente a la soldabilidad; se prevé que
las chapas se suelden solamente en la capa interior más blanda.
Como estado de la técnica se menciona la
soldadura de ciertas chapas para blindaje en la Segunda Guerra
Mundial que presentaban una capa fina con una superficie endurecida
de carácter martensítico y en la otra cara una zona
perlítico-ferrítico, que, si bien con dificultades,
se podía soldar. Lo criticable de este estado de la técnica es que
la capa exterior había sido fina y quebradiza, por lo que las
fisuras ocasionadas en ella se propagaban hasta el área más blanda.
La fabricación era costosa e iba unida a distorsiones en la
construcción. Los requisitos actuales ya no se cumplen.
Además se menciona, sin crítica, el documento
DE-A-2142360 que tiene como
contenido un blindaje de otro acero compuesto.
El documento
DE-A-4309558 considera que las
balas, al penetrar la chapa de acero, pierden una parte esencial de
su energía, pero, sin embargo, agujerean la chapa de acero. A esto
se debe reaccionar mediante un recubrimiento de plástico, en
particular, un recubrimiento de aramida, que está vulcanizado o
pegado al lado posterior de la chapa de acero.
En el documento
US-A-4.969.378 se conoce un cabezal
de taladrar de acero maraging, que en la mayoría de los casos se
tiene que agrupar libremente de modo giratorio sobre una corona de
perforación de una barrena de roca. El cabezal de taladrar se
endurece por nitrógeno para aumentar el coeficiente de planeo de su
taladro de cojinete sobre un muñón del eje. Al mismo tiempo, se
aumenta la resistencia a la abrasión de la superficie equipada con
plaquitas cortantes recambiables.
El objeto en el documento
WO-A-9632508 es un destornillador.
Para el aumento de su resistencia al desgaste y vida útil debe estar
compuesto preferentemente por acero maraging y ser endurecido por
nitrógeno.
La presente invención se basa en el objetivo de
proporcionar una chapa para blindaje, que, comparativamente, con
pocos gastos facilita una protección que cumple con los altos
requisitos de seguridad.
La invención consigue este objetivo mediante el
uso de un acero maraging, en particular, con la composición \leq
0,03% C, \leq 0,1% Si, \leq 0,1% Mn, \leq 0,01% P, \leq
0,01 S, 0,05 hasta 0,15% Al, 17,0 hasta 19,0% Ni, 7,0 hasta 16,0%
Co, 4,0 hasta 6,5% Mo y 0,5 hasta 2% Ti, dado el caso, también
\leq 0,5% Cr, \leq 0,5% Cu, \leq 0,2% Nb, \leq 0,2% V,
\leq 0,2% Zr y/o \leq 0,2% W, resto Fe e impurezas debido al
procedimiento, que ha sido endurecido al calentarse hasta una
temperatura por debajo de la temperatura de transformación de
martensita \rightarrow austenita, y en el que, a continuación, se
ha efectuado adicionalmente un endurecimiento superficial en el lado
del impacto por nitruración, carbonitruración o sulfonitruración
bajo la aplicación de una temperatura que también está por debajo de
la temperatura de transformación de martensita \rightarrow
austenita, bajo la forma de una chapa para blindaje para la
protección antibala e impactos de explosiones.
De este modo, la seguridad antibala se ha podido
aumentar en un promedio de un 15% mediante un tratamiento de
nitruración con un espesor de chapa de 9 mm. Al contrario, con el
mismo efecto de protección se puede lograr una disminución del
espesor de la chapa por 0,4 mm y con ello un apropiado ahorro de
peso.
Al mismo tiempo la capa endurecida tiene
solamente un espesor de 0,10 hasta 0,15 mm, dentro de la cual
disminuye de modo continuo la concentración de nitrógeno y con esto
la dureza. En los aceros compuestos en cambio, el espesor de capa
de la capa dura tiene de 3 a 6 mm y hay una superficie de separación
entre las capas que forma siempre un punto débil.
A diferencia de la capa de las mencionadas chapas
para blindaje con un espesor de aproximadamente 4 a 5 mm, obviamente
templada con soplete, la prevista capa nitrurada, preferida según
la invención, que se ha formado por la temperatura esencialmente
baja, está libre de fisuras y está integrada de modo uniforme en la
chapa. La chapa queda sin distorsión.
Como tratamiento de nitruración entra en
consideración en particular la nitruración al plasma.
El procedimiento se puede aplicar también en la
capa exterior de una chapa de acero compuesto.
Las chapas con un espesor de 9 mm con la
composición 0,003% C, 0,03% Si, 0,02% Mn, 0,002% P, 0,003% S, 0,001%
N, 0,10% Al, 4,06% Mo, 18,50% Ni, 11,35% Co y 1,24% Ti han sido
recocidos por disolución y endurecidos por precipitación.
En vista de ello algunas chapas han sido pulidas
y adicionalmente endurecidas en la superficie por nitruración al
plasma.
Una primera prueba de las chapas nitruradas
mostraba una determinada profundidad por nitruración metalográfica
de 0,11 mm.
| La dureza se elevaba en | ||||||
| la distancia de la cara superior[mm] | 0,04 | 0,12 | 0,20 | 0,28 | 0,36 | 0,44 |
| Dureza Rockwell C | 60,6 | 59,4 | 57,5 | 56,3 | 57,1 | 58,1 |
Una segunda prueba mostraba una determinada
profundidad por nitruración metalográfica de 0,10 mm.
| La dureza se elevaba en | ||||||
| la distancia de la cara superior[mm] | 0,04 | 0,12 | 0,20 | 0,28 | 0,36 | 0,44 |
| Dureza Rockwell C | 61,0 | 57,9 | 57,6 | 57,1 | 58,8 | 58,1 |
La seguridad antibala de las diferentes chapas ha
sido examinada por dos Oficinas de Registro y Control de Armas.
Resultado:
En el siguiente diagrama está aplicada la
dependencia de la seguridad antibala del espesor de chapa para
aceros de composiciones comparables.
Partiendo de esa dependencia se encuentra para la
mejora obtenida de la seguridad antibala de 15% un contravalor para
el espesor de chapa de 0,4 mm.
Si el equipo de un vehículo, por ejemplo,
requiere en un determinado nivel de seguridad antibala 900 kg de
chapa con un espesor de 7,7 mm, esto significa un ahorro de peso de
unos 50 kg o 5,5% respectivamente en la posible disminución por 0,4
mm según la invención.
Claims (4)
1. Uso de un acero maraging, en particular, con
la composición \leq 0,03% C, \leq 0,1% Si, \leq 0,1% Mn,
\leq 0,01% P, \leq 0,01% S, 0,05 hasta 0,15% Al, 17,0 hasta
19,0% Ni, 7,0 hasta 16,0% Co, 4,0 hasta 6,5% Mo y 0,5 hasta 2% Ti,
dado el caso, también \leq 0,5% Cr, \leq 0,5% Cu, \leq 0,2%
Nb, \leq 0,2% V, \leq 0,2% Zr y/o \leq 0,2% W, resto Fe e
impurezas debido al procedimiento, que ha sido endurecido al
calentar hasta una temperatura por debajo de la temperatura de
transformación de martensita \rightarrow austenita, y en el que,
a continuación, se ha efectuado adicionalmente un endurecimiento
superficial en el lado del impacto por nitruración, carbonitruración
o sulfonitruración bajo la aplicación de una temperatura que
también está por debajo de la temperatura de transformación de
martensita \rightarrow austenita, bajo la forma de una chapa para
blindaje para la protección antibala e impactos de explosiones.
2. Uso según la reivindicación 1,
caracterizado por el endurecimiento de una chapa para
blindaje después de haber efectuado el corte y formas de
recorte.
3. Uso según la reivindicación 1 ó 2 de un acero,
en el que se ha efectuado una nitruración al plasma.
4. Uso según las reivindicaciones 1 a 3 en forma
de una chapa de acero compuesto, en el que la capa exterior ha sido
endurecida en la superficie por nitruración, carbonitruración o
sulfonitruración.
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