Броневые стали
И в России и за рубежом для бронирования военной техники применяют, в основном, низколегированные гомогенные броневые стали.
1. Стали для бронирования тяжелой техники (танковая броня)
Эти стали должны выдерживать без раскола попадания крупнокалиберных снарядов (требование живучести), а также обеспечивать требования по свариваемости (отпуск сварных соединений не допускается).
В абсолютном большинстве случаев применяются стали с системой легирования Cr-Ni-Mo с ограничением по верхнему допустимому содержанию углерода (не более 0,30% для толщин до 100 мм).
Стали поставляются в состоянии термического улучшения (закалки и высокого отпуска) на твердость 280…388 НВ. Основные технические требования и условия приемки регламентируются техническими условиями на поставку броневого листа (за рубежом - MIL-A-12560 “Armor plate, steel, wrought, homogeneous. For use in combat-vehicles and for ammunition testing)”.
Требования по твердости зависят от толщины листа, а именно:
|
при толщине 6,2…12,6 мм - НВ 341…388 |
Типичными представителями этого класса являются броневые стали марки MARS 190 (Франция), ARMOX 370S (Швеция).
Стали ARMOX 300S и ARMOX 400S также относятся к указанному классу прочности, но при этом из-за более низкого содержания углерода требуемый уровень прочности (твердости) реализуется на этих сталях за счет закалки и низкого отпуска.
Отечественные аналоги, как правило, имеют большее содержание углерода, что предъявляет более жесткие требования к выбору сварочных материалов и технологии изготовления сварных бронеузлов.
Особенности в условиях приемки
Броневые листы по MIL-A-12560 контролируются по твердости, ударной вязкости по Шарпи при температуре -40°С и уровню противопульной и противоснарядной стойкости. Типичный пример условий приемки приведен ниже в таблице.
При обстреле как пулями, так и снарядами, определяется скорость баллистического предела пробития V50
|
Диапазон толщин, мм |
Тип и калибр пули (снаряда) |
Угол обстрела, град. |
|
6,3 … 14,3 |
7,62 мм АР, М2 |
0 |
|
14,4 …28,6 |
12,7 мм АР, М2 |
0 |
|
28,7 … 69,8 |
20 мм АР-Т, М602 |
0 |
|
70,0 … 100 |
57 мм АР, М70 |
0 |
|
90 мм АРС, М82 |
45 |
В отечественной практике и НТД условия приемки несколько отличаются. При обстреле пулями определяется не V50, а угол непробития, не применяется снаряд калибра 20 мм, вместо 90-мм снаряда используется 100 мм и т.д. Кроме того, вместо ударной вязкости в России контролируется вид излома технологической пробы.
Эти различия носят достаточно условный характер и ничто не мешает выработать условия приемки, устраивающие обе стороны.
Типичные представители зарубежных броневых сталей данного класса приведены в таблицах 1, 2. Отечественные улучшаемые противоснарядные броневые стали обеспечивают уровень прочности 1000…1400 МПа.
2. Стали для бронирования легкобронной техники (БТР, БМП)
Эти стали должны выдерживать без раскола попадания крупнокалиберных пуль (требование живучести), а также обеспечивать требования по свариваемости (при условии отпуска сварных соединений).
В абсолютном большинстве случаев применяются стали с ограничением по верхнему допустимому содержанию углерода (не более 0,32%).
Стали поставляются в состоянии закалки и низкого отпуска на твердость 477…534 НВ. Основные технические требования и условия приемки регламентируются техническими условиями на поставку броневого листа (за рубежом - MIL-A-46100 “Armor plate, steel, wrought, high-hardness”).
Типичными представителями этого класса являются броневые стали марки MARS 240 (Франция), ARMOX 500S (Швеция).
Отечественными аналогами являются стали марок “2П”, “7”. При этом сталь марки “7” не требует отпуска сварных соединений.
Броневые листы по MIL-A-46100 контролируются по твердости, ударной вязкости по Шарпи при температуре -400С и уровню противопульной стойкости бронебойными пулями калибра 7,62 мм, 12,7 мм и 14,5 мм. Имеющиеся отличия в условиях приемки уже отмечались выше.
Типичные представители зарубежных и отечественных сталей данного класса приведены в таблицах 1,2,3.
3. Стали широкого спектра применения
Эти стали должны выдерживать без расколов и появления трещин в местах попадания снарядов калибра 20 мм.
Стали поставляются в состоянии закалки и низкого отпуска на твердость 534…601 НВ (для толщин 4,7…25,4 мм) и 477…534 НВ (для толщин 25,5…76,2 мм).Броня второго класса поставляется с твердостью 302…352 НВ.
Основные технические требования и условия приемки регламентируются техническими условиями на поставку броневого листа (за рубежом - MIL-A-46173 “Armor steel, plate, wrought, (ESR). (3/16 through 3 inches, inclusive))”.
Типичными представителями этого класса являются броневые стали марки MARS 270 (Франция), ARMOX 560S (Швеция).
Отечественными аналогами являются стали марок “77” и “88”. При этом сталь марки “77” требует отпуска сварных соединений.
Броневые листы по MIL-A-46173 контролируются по твердости, ударной вязкости по Шарпи при температуре -40°С и уровню противопульной и противоснарядной стойкости бронебойными пулями калибра 7,62 мм, 12,7 мм, 14,5 мм. и (для толщин 25…50 мм) снарядами калибра 20 мм. Имеющиеся отличия в условиях приемки уже отмечались выше.
Таблица 1. Основные марки броневых сталей Франции
|
Марка стали |
Номинальный химический состав |
Толщина, мм |
Углерод, вес. % |
σВ, МПа средний |
Твердость, HB |
Особенности технологии |
Технические условия |
|
MARS 190 |
0,30C-1,10Cr-2,0Ni-0,45Mo |
2 - 50 |
≤ 0,30 |
1100 |
≤ 388 |
Внепечная обработка S ≤ 0,005% |
MIL 12560 |
|
51 - 500 |
≤ 0,33 |
900 |
|||||
|
MARS 240 |
0,285C-1,50Cr-1,50Ni-0,30Mo |
≤ 38 |
≤ 0,32 |
1700 |
477 - 534 |
То же, S ≤ 0,004% |
MIL 46100 |
|
38 - 50 |
1650 |
450 - 534 |
|||||
|
MARS 270 |
0,35C-0,75Cr-3,10Ni-0,40Mo |
< 25 |
≤ 0,37 |
2000 |
534 - 601 |
То же, S ≤ 0,002% |
MIL 46173 |
|
25 - 75 |
1700 |
477 - 534 |
|||||
|
MARS 300 |
0,50C-0,80Si-4,0Ni-0,40Mo |
≤ 8 |
≤ 0,54 |
2180 |
578 - 655 |
Таблица 2. Основные марки броневых сталей Швеции
|
Марка стали |
Номинальный химический состав |
Толщина, мм |
Углерод, вес. % |
σВ, МПа средний |
Твердость, HB |
Особенности технологии |
Технические условия |
|
ARMOX 300 S |
0,18С-1,5Mn-0,4Cr-0,65Mo-0,003B |
5 - 60 |
≤ 0,20 |
900 |
280 - 340 |
Внепечная обработка S ≤ 0,010% Технология ТМО |
MIL 12560 |
|
ARMOX 400 S |
1150 |
360 - 420 |
|||||
|
ARMOX 370 S |
0,28-1Mn-0,8Cr-1,1Ni-0,65Mo-0,002B |
5 – 12,9 |
≤ 0,30 |
1300 |
390 - 440 |
MIL 46100 MIL 12560 |
|
|
13 – 22 |
350 – 400 |
||||||
|
22,1 – 34,9 |
330 – 380 |
||||||
|
35 – 59,9 |
300 – 350 |
||||||
|
60 - 80 |
265 - 315 |
||||||
|
ARMOX 500 S |
То же |
6 – 13 |
≤ 0,30 |
1600 |
480 - 540 |
MIL 46100 |
|
|
13,1 - 50 |
450 - 520 |
||||||
|
ARMOX 560 S |
0,35-1Mn-1,2Cr-3Ni-0,65Mo-0,002B |
6 – 20 |
≤ 0,38 |
1850 |
534 - 601 |
MIL 46173 |
|
|
ARMOX 600 S |
0,45-0,8Mn-0,8Cr-2,5Ni-0,65Mo-,002B |
4 – 10 |
≤ 0,50 |
2150 |
570 - 640 |
Таблица 3. Броневые стали со структурой низкоотпущенного мартенсита России
|
Марка стали |
Система легирования |
Толщина, мм |
Углерод, вес. % |
σВ, МПа средний |
Твердость, HB |
Особенности технологии |
аналог ТУ |
|
«2П» |
Si-Mn-Mo |
4 – 7 |
≤ 0,29 |
1550 |
444 – 514 |
Внепечная обработка S ≤ 0,010% |
(MIL 46100) |
|
8 – 14 |
1450 |
388 – 495 |
|||||
|
15 – 22 |
1400 |
363 – 495 |
|||||
|
«7» |
Si-Cr-Ni-Mo |
4 |
≤ 0,24 |
1550 |
444 - 514 |
То же |
То же |
|
5 – 6 |
1500 |
429 – 514 |
|||||
|
8 – 13 |
1450 |
388 – 495 |
|||||
|
15 – 22 |
1400 |
375 – 495 |
|||||
|
«77» |
8 - 20 |
≤ 0,37 |
1900 |
477 - 532 |
ЭШП |
(MIL 46173) |
|
|
«88» |
8 - 20 |
≤ 0,42 |
2000 |
495 - 540 |
ЭШП |
(MIL 46173) |
|
|
«44» |
Cr-Ni-Mo-V |
2 - 15 |
≤ 0,47 |
2100 |
511 - 555 |
ЭДП, ЭШП |
- |