B4C/SiC/Al2O3 Particle Reinforced Aluminum Sandwich Foam and Ramor 500 Armor Steel to be Combined and Investigation of the Ballistic Performance

Year 2020, Volume 23, Issue 2, 297 - 310, 01.06.2020

Halil KARAKOÇ Aytekin ULUTAŞ Hanefi ÇİNİCİ

https://doi.org/10.2339/politeknik.527770

Abstract

In this study, the ballistic performances of particle-free Al sandwich foams (ASK) containing SiC, B₄C and Al₂O₃ prepared by powder metallurgy were investigated. For this purpose, the mixture powders were subjected to extrusion milling after cold pressing and sandwich foams of 50x50x20 mm² were produced at 690 ^oC foaming temperature. Produced sandwich foams, 50x50x7 mm² dimensions of ramor 500 armor steel with silicon resin was glued and the armor samples were prepared for ballistic testing. In the study, it was determined that the particle diameter which is broken from the armor steel is less in the designs where the sandwich foams are leading. In addition, ballistic collisions resulted in localized condensation and petal damage in the sandwich foams.

Keywords

Ballistic, sandwich foam, armor

B4C/SiC/Al2O3 Parçacık Takviyelendirilmiş Alüminyum Sandviç Köpük ile Ramor 500 Zırh Çeliğinin bir araya getirilmesi ve Balistik Performansının Araştırılması

Abstract

Bu çalışmada toz metalurjisi yöntemi ile hazırlanan SiC, B₄C ve Al₂O₃ içeren ve parçacık içermeyen Al sandviç köpüklerin (ASK) balistik performansları araştırılmıştır. Bu amaçla, karışım tozlar soğuk presleme işleminden sonra ekstrüze hadde işlemine tabi tutularak  690 ˚C köpürtme sıcaklığında 50x50x20 mm ölçülerinde blok şeklinde sandviç köpükler üretilmiştir. Üretilen sandviç köpükler 50x50x8 mm boyutlara sahip olan ramor 500 zırh çeliği epoksi esaslı reçine ile yapıştırılarak balistik test için zırh numuneleri hazırlanmıştır. Yapılan çalışmada sandviç köpüklerin önde olduğu tasarımlarda zırh çeliğinden kopan parçacık çapının daha az olduğu tespit edilmiştir. Ayrıca balistik çarpma sonucunda sandviç köpüklerde lokalize yoğunlaşma ve taç yaprağı şeklinde hasar meydana geldiği görülmüştür. 

Keywords

Balistik, sandviç köpük, zırh

References

• [1] Thomas J.H., “Elements of Ordnance”, John Wiley & Sons, Inc., New York, (1938).
• [2] Lowry E.D., “Interior Ballistics”, New York, Doubleday & Company, (1968).
• [3] Wilkins, M. L. (1978). Mechanics of penetration and perforation. International Journal of Engineering Science, 16(11), 793-807.
• [4] Cortes, R., Navarro, C., Martinez, M. A., Rodriguez, J., & Sanchez-Galvez, V. (1992). Numerical modelling of normal impact on ceramic composite armours. International journal of impact engineering, 12(4), 639-650.
• [5] Gama, B. A., Bogetti, T. A., Fink, B. K., Yu, C. J., Claar, T. D., Eifert, H. H., & Gillespie Jr, J. W. (2001). Aluminum foam integral armor: a new dimension in armor design. Composite Structures, 52(3-4), 381-395.
• [6] Navarro, C., Martinez, M. A., Cortes, R., & Sanchez-Galvez, V. (1993). Some observations on the normal impact on ceramic faced armours backed by composite plates. International journal of impact engineering, 13(1), 145-156.
• [7] Shockey, D. A., Marchand, A. H., Skaggs, S. R., Cort, G. E., Burkett, M. W., & Parker, R. (1990). Failure phenomenology of confined ceramic targets and impacting rods. International Journal of Impact Engineering, 9(3), 263-275.
• [8] Lundberg, P., Renström, R., & Lundberg, B. (2000). Impact of metallic projectiles on ceramic targets: transition between interface defeat and penetration. International Journal of Impact Engineering, 24(3), 259-275.