Research Article

Düşük Alaşımlı Çeliklere Kaynakla Kaplama Yapılarak Balistik Özellik Kazandırılması

Volume: 8 Number: 2 September 1, 2022
EN TR

Düşük Alaşımlı Çeliklere Kaynakla Kaplama Yapılarak Balistik Özellik Kazandırılması

Öz

Zırh malzemelerinin geliştirilmesinde birçok yöntem kullanılırken, bu çalışmada kaynak yöntemi tercih edilmiştir. Kaynak yöntemi, esas olarak iki parçayı birleştirme amacıyla kullanılsa da günümüzde sadece birleştirme yöntemi olmaktan çıkmış parça özelliklerini direkt etkileyen yöntemler arasına girmiştir. Kaplama kaynağı, sert dolgu elektrotları ile aşınmış ya da üretilen metal parçaların yüzeyinin kaplanarak aşınma dayanımı, çalışma ömrü ya da diğer özellikleri artırılması suretiyle uygulanan bir yöntemdir. Bu çalışmada, S355JR düşük alaşımlı çelik plakanın özellikleri geliştirilerek balistik performansı ve sertlik özellikleri incelenmiştir. S355JR plakanın özelliklerini geliştirmek için elektrik ark kaynağı ile kaplama işlemi uygulanmıştır. Elektrik ark kaynağı, 4 mm çapında Fe-Cr-C esaslı örtülü elektrot ile elle yapılmıştır. Kaynak işlemi çift paso şeklinde yapılmış, pasolar arası 90 derece döndürülerek yapılmıştır. Elektrik ark kaynağında elektrot elementleri malzemenin mekanik özelliklerini artırmıştır. Bu nedenle bu çalışmada ağırlık düşürülürken günümüzde kullanılan zırhlara hem ikame ürün geliştirilmek istenmiş hem de zırhlar isabet aldıktan sonra tamiri mümkün olmadığı için tamir amaçlı bu elektrotlardan yararlanılarak tekrar kullanılması hedeflenmiştir. Sert dolgu kaplama sonrası, sertlik değeri yaklaşık 8 kat artış göstermiştir. Balistik performansta ise, NATO STANAG III, EN 1522 FB7, VPAM 9 seviyelerinde korumaya uygun olduğu 820 m/s hızdaki mermi kinetik enerjisini absorbe etmiştir.

Anahtar Kelimeler

Sert dolgu , Kaplama kaynağı , Balistik , Balistik koruma , sertlik

References

  1. I.G. Crouch, S.J. Cimpoeru, H. Li, D.Shanmugam, ‘’Armour Steels ‘’, The Science of Armour Materials Woodhead Publishing in Materials, 55-115 , 2017. https://doi.org/10.1016/B978-0-08-100704-4.00002-5
  2. X. Chen, Y. Chu, ‘’Failure mechanisms and engineering of ballistic materials’’, Advanced Fibrous Composite Materials for Ballistic Protection, 263-304, 2016. https://doi.org/10.1016/B978-1-78242-461-1.00009-1
  3. J. Cronin, R. Kinsley , J. Allen, ‘’Testing of armor systems, Lightweight Ballistic Composites (Second Edition)’’, Military and Law-Enforcement Applications, Woodhead Publishing Series in Composites Science and Engineering, 311-326, 2016. https://doi.org/10.1016/B978-0-08-100406-7.00010-6
  4. Ramesh Singh, , ‘’Welding and Joining Processes, Codes, and Standards’’ , Applied Welding Engineering, 147-170, 2012. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-391916-8.00015-7
  5. Olexandr Ivanov,,Pavlo Prysyazhnyuk, Liubomyr Shlapak, Sergiy Marynenko, Lyudmyla Bodrova, Halyna Kramar, ‘’Researching of the structure and properties of FCAW hardfacing based on Fe-Ti-Mo-B-C welded under low current’’ , Procedia Structural Integrity, Volume 36, 223-230, 10 February 2022. https://doi.org/10.1016/j.prostr.2022.01.028
  6. Balaguru S ,Mohammad Abid , M.Gupta, ‘’Investigations on different hardfacing processes for High temperature applications of Ni-Cr-B-Si alloy hardfaced on austenitic stainless steel components ‘’,Journal of Materials Research and Technology, Volume 9, Issue 5, 10062-10072, September–October 2020. https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2020.07.010
  7. Yuxiao Wu ,Thomas Schmitt ,Etienne Bousser , Fadila Khelfaoui , Vahe Najarian ,Jolanta-Ewa Klemberg-Sapieha , Myriam Brochu,’’ Effects of interfacial microstructure on mechanical properties of Stellite-hardfaced coating during long-term aging ‘’, Surface and Coatings Technology, Volume 398, 125989, 25 September 2020. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2020.125989
  8. Sun D., Zhang Y., Liu Y., Gu X., Li H., ‘’Microstructures and mechanical properties of resistance spot welded joints of 16Mn steel and 6063-T6 aluminum alloy with different electrodes’’ , Materials & Design Volume 109, 596-608, 5 November 2016. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2016.07.076
  9. Weman K., ‘’Manual metal arc (MMA) welding with coated electrodes ‘’, Weldıng Processes Handbook (Second Edition), Woodhead Publishing Series in Welding and Other Joining Technologies, 151-156, 2012. https://doi.org/10.1533/9780857095183.151
  10. John J. Coronado , Holman F. Caicedo, Adolfo L. Go´mez, ‘’The effects of welding processes on abrasive wear resistance for hardfacing deposits ‘’, Tribology International, Volume 42, Issue 5, 745–749, May 2009. https://doi.org/10.1016/j.triboint.2008.10.012
IEEE
[1]M. Sözeri, T. Fındık, and U. Özdemir, “Düşük Alaşımlı Çeliklere Kaynakla Kaplama Yapılarak Balistik Özellik Kazandırılması”, GJES, vol. 8, no. 2, pp. 168–177, Sept. 2022, [Online]. Available: https://izlik.org/JA79DY55MR