Lazer kaplama yöntemiyle zırh çeliklerinde balistik performansın incelenmesi
A research on ballistic performance obtained by laser cladding method on the armor steels
- Tez No: 637847
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ AYHAN AYTAÇ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Savunma ve Savunma Teknolojileri, Defense and Defense Technologies
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Milli Savunma Üniversitesi
- Enstitü: Alparslan Savunma Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Silah Sistemleri Mühendisliği Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 151
Özet
Bu çalışma, üç farklı zırh çeliğinin lazer kaplama yöntemi kullanılarak üç farklı toz çeşiti ile birleştirilmesi neticesinde elde edilen kompozit yapılardaki mermi enerjisini sönümleme, penetrasyon miktarını düşürme, düşük terminal balistik hasarı gibi performans iyileşmelerini atış ve ağırlık düşürme testleri, SEM ve sertlik ölçümleri ile tespit edilmesi amacıyla gerçekleştirilmiştir. Bu doğrultuda, 18 mm kalınlığında temin edilen MIL 46100, WELDOX 700 ve HARDOX 500 zırh çelikleri 15x20 cm boyutlarındaki parçalara lazer kesim yöntemiyle ayrılmış olup 10x10 cm'lik orta bölgeleri; Wolfram Karbür ve takım çeliklerinden M2 ve H13 tozlarıyla 3 mm kalınlığında, kaplanmıştır. Kaplama sonrası kompozit yapılara uygulanan atış testleri için her bir plakayı, boş olan orta kısmında sabitleyecek, 500x500 cm boyutlarında levha hazırlanmıştır. Testler; 18 mm taban malzemeler ile 15 mm taban malzeme ve 3 mm kaplama kalınlığına sahip kompozit yapılara, 7,62 mm M80 kurşun ve M61 çelik zırh delici mermi çekirdekleri ile NATO standardında yer alan modüler keskin nişancı tüfeği kullanılarak 50 metreden her fişek türünde 10 atış yapılmak suretiyle gerçekleştirilmiştir. Atış testi paralelinde gerçekleşen mikro yapı ve sertlik değerlerinin belirlenmesi çalışmasında, tel erozyon yöntemi ile numune üzerinden alınan örnekler hassas kesim cihazına tabi tutularak numune hazırlama işlemi gerçekleştirilmiştir. Sertlik değerleri; taban malzeme, kaplamalı yapılar ve geçiş bölgeleri için ayrı ayrı incelenmiştir. Akabinde gerçekleştirilen ağırlık düşürme testinde metal-metal malzemelere yönelik literatürde standart olmaması nedeniyle cihaza numune sabitleyici bağlama adaptörü eklenerek çalışmalar başlatılmıştır. Gerçek ortama yakın sonuçlar elde etmek amacıyla mermi geometrisine sahip uç kullanılarak parametreleri cihaza tanımlanmıştır. 1 mm taban malzeme 2 mm kaplama olmak üzere toplam 3 mm kalınlığındaki tüm kompozit yapılara ve 3 mm kalınlığındaki taban malzemelere 400 J darbe enerjisi uygulanmıştır. Ardından taban malzeme kalınlığının dayanım üzerindeki etkisini incelemek amacıyla iki ayrı senaryo daha çalışılarak numunelerin enerji sönümleme yeteneği incelenmiştir: 2 mm taban malzeme ve 2 mm kaplama olmak üzere toplam 4 mm kalınlığındaki M2 tozu işlenen HARDOX malzemesine 400 J ve 2 mm HARDOX zırh çeliğine 200 J. Geliştirilen 9 kompozit yapı ve 3 taban malzeme test, deney ve göz muayenesi sonuçları bir arada değerlendirildiğinde M2 tozu işlenen HARDOX malzemesinin kırılma enerjisi, boşluksuz mikro yapı, düşük ve yüksek hızlardaki darbe dayanımı, sertlik değerleri, mermiyi diğer yapılara kıyasla çok küçük penetrasyon derinliğinde durdurma gibi alanlarda en iyi balistik performans artışını sergilediği görülmüştür.
Özet (Çeviri)
Within the scope of this study, three different powder materials were applied to three different armor steels by laser coating method. Ballistic capability improvements such as absorbing bullet energy, reducing the amount of penetration, low terminal ballistic damage in the composite structures were determined by shooting and weight reduction tests, SEM and hardness measurements. In this direction, MIL 46100, WELDOX 700 and HARDOX 500 armor steels supplied in 18 mm thickness are separated into 15x20 cm pieces by laser cutting method and their 10x10 cm middle areas are coated with Wolfram Carbide and tool steels M2 and H13 powders in 3 mm thickness. Firing tests carried out by 10 shots of each cartridge type from 50 meters, using modular sniper rifles in NATO standard, 7.62 mm M80 bullet and M61 steel armor-piercing bullet on composite structures with 18 mm base materials and 15 mm base material and 3 mm coating thickness. Microstructure and hardness results were determined from samples taken by wire erosion machining. A fixture was added to the weight reduction device and the parameters have been defined on the device. A bullet geometry tip was included in the study in order to obtain results close to the real environment. 400 J impact energy was applied to the structures with a total thickness of 3 mm, 1 mm of the main material and 2 mm of coating. 400 J impact energy was applied to the HARDOX material, which is 2 mm base material and 2 mm coating with M2 powder, 4 mm thick in total. 200 J impact energy was applied to 2 mm HARDOX armor steel. Thus, the energy absorption ability of the samples was examined. As a result, it has been observed that the fracture energy, impact strength and hardness values of the M2 powder treated HARDOX material show the best ballistic performance increase compared to other structures.
Benzer Tezler
- Armox 500 çeliğinin TRD Yöntemi kullanılarak NbC kapalanabilirliğinin araştırılması
Investigation of NbC capability of armox 500 steel using TRD method
DARA HAMİT GÜNEŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Mühendislik BilimleriBatman ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MUSA KILIÇ
- Armox 500 zırh çeliğinin tuz banyosunda TRD yöntemiyle VC kaplanabilirliğinin araştırılması
Investigation of VC coating of armox 500 armor steel in salt bath by TRD method
MURAT BAŞAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Metalurji MühendisliğiNevşehir Hacı Bektaş Veli ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BÜLENT KURT
- Yüksek molekül ağırlıklı polimerlerin poliüretan matrise kompoze edilmesiyle darbe mukavemeti yüksek zırh elde edilmesi
Producing high impact resistant armour by composing polymers having high molecular weight into polyurethane matrix
BATURHAN TATAR
Doktora
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiTrakya ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CENK MISIRLI
- 304 paslanmaz çeliğin inconel 718'le laser kaplama yöntemiyle kaplanıp korozyon direncinin incelenmesi
Surface of aisi 304 steel by laser coating methodcladding with alloy 718 and research of corrosion resistance
ENGİN COŞKUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Makine MühendisliğiBeykent ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ERGİN KOSA
- Investigation, modeling and applications feasibility of the thermal crosstalk in High Tc transition edge bolometer arrays
Yüksek sıcaklık süperiletken bolometre dizilerinde termal bağlaşımın incelenmesi, modellenmesi ve uygulama olanakları
ALİ BOZBEY
Doktora
İngilizce
2006
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MEHDİ FARDMANESH