Characterization of high alloyed steel composites under ballistic impact

Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

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Abstract

Doppellagige Metallbleche als Schutz in zivilen Fahrzeugen sind aufgrund ihrer Kombination aus hoher Festigkeit und hoher Duktilität sowie ihrer, im Vergleich zu Metall/Keramik Verbundblechen, einfacheren Verarbeitbarkeit, von großem Interesse. Die vorliegende Arbeit wurde von der fortwährenden Diskussion darüber, ob doppellagige Schutzbleche den einlagigen Blechen aufgrund des erhöhten Durchdringungswiderstandes durch die Kombination einer harten, Projektil abweisenden Vorderschicht mit einer duktilen, die Restenergie absorbierenden Rückschicht, überlegen sind, inspiriert. Drei Verbundbleche, die jeweils aus einer Vorderschicht aus einem sehr harten Kaltarbeitsstahl und einer hinteren Schicht aus einem hochduktilen ausscheidungshärtenden oder martensitaushärtenden Stahl bestehen, wurden in unterschiedlicher Anordnung auf ihre Eignung als beschusssichere Schutzbleche untersucht. Die Bewertung der Härte vor und nach den ballistischen Versuchen sowie die Beobachtung der Gefüge-Veränderungen umfassen den experimentellen Teil. Die vielversprechendsten Ergebnisse wurden mit dem Verbund aus Kaltarbeitsstahl und Maraging Stahl erzielt. 7 von 8 Schüssen wurden abgewehrt, ohne relevante Veränderungen der Mikrostruktur oder der mechanischen Eigenschaften. Die am wenigsten zufriedenstellenden Ergebnisse wurden mit dem Verbund aus einem Kaltarbeitsstahl und einem ausscheidungshärtenden Stahl erzielt, der nur 2 von 8 Schüssen standhielt. Beide Verbunde, die den ausscheidungshärtenden Stahl als Rückschicht verwenden, weisen starke plastische Verformung im austenitischen Gebiet unterhalb der Grenzschicht auf. Obwohl die Ergebnisse das Potenzial hochlegierter Stahlverbunde im Einsatz als Schutzbleche zeigen, müssen die relativ hohen Kosten im Vergleich zu jenen Blechen aus niedriglegiertem Stahl oder Keramikverbundwerkstoffen berücksichtigt werden.

Details

Titel in ÜbersetzungCharakterisierung der Auswirkung ballistischer Testung auf hochlegierte Verbundbleche
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDipl.-Ing.
Gradverleihende Hochschule
Betreuer/-in / Berater/-in
Datum der Bewilligung15 Dez. 2023
DOIs
StatusVeröffentlicht - 2023