Изобретение относится к области металлургии и к области бронезащиты, а именно к свариваемой противопульной броневой стали, применяемой для противопульной защиты автомобилей, спецвагонов и других легкобронированных машин. Сталь содержит углерод, кремний, марганец, хром, никель, молибден, ванадий, ниобий, медь, серу, фосфор и железо, при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 0,38-0,43, кремний 0,50-0,80, марганец 0,30-0,50, хром 1,20-1,50, никель 0,90-1,20, молибден 0,75-0,85, ванадий 0,18-0,28, ниобий 0,02-0,05, медь 0,30, сера 0,01, фосфор 0,01, железо - остальное. Сталь обладает удовлетворительной свариваемостью в толщинах до 20 мм и имеет повышенную живучесть, высокую противопульную стойкость в сочетании с пониженной склонностью к образованию вторичных осколков при воздействии современных средств поражения.

Известно, что высокопрочные стали склонны к хрупкому разрушению при эксплуатации, особенно при низких температурах. В данной стали устойчивость к хрупкому разрушению и высокие прочностные характеристики достигаются легированием титаном (до 0,2 мас.%), а также содержанием в составе и соблюдением обязательного соотношения легирующих элементов: титана, циркония, марганца, кальция и магния.

Также известна высокопрочная сталь, содержащая, мас.%: 0,25-0,55 углерода, 0,15-2,0 кремния, 0,6-2,0 марганца, 0,7 хрома, 0,2 никеля, 0,2 молибдена, 0,05-0,3 ванадия, 0,03 ниобия, до 0,2 меди, 0,1 серы, 0,05 фосфора. Кроме того, данная сталь в качестве легирующих компонентов содержит алюминий, вольфрам, титан, цирконий, азот, свинец и оксиды.

Однако малое содержание хрома и никеля приводит к получению после термообработки структуры, содержащей до 15% верхнего бейнита, что снижает работоспособность при пулевом обстреле и баллистические свойства броневых сталей.

Наиболее близкой по составу и достигаемому техническому результату является броневая сталь, содержащая, мас.%: 0,46-0,54 углерода, 0,17-0,37 кремния, 0,5 марганца, 2,8-3,2 хрома, 1,5-2,0 никеля, 1,7-2,2 молибдена, 0,25-0,36 ванадия, 0,01-0,03 алюминия, 0,012 серы, 0,012 фосфора.

Известная броневая сталь обладает достаточно высокой пулестойкостью, но недостаточной живучестью. Кроме того, из-за повышенного содержания карбидообразующих элементов (хрома молибдена и ванадия) имеются значительные сложности при гибке, что существенно ограничивает применение стали.

Высокое содержание углерода (до 0,54%) делает вышеупомянутые стали склонными к хрупким разрушениям, особенно проявляющимся при обстреле при отрицательных температурах, а также исключает возможность получения качественных сварных соединений.

Задачей и техническим результатом изобретения является создание свариваемой противопульной броневой стали, обеспечивающей удовлетворительную свариваемость в толщинах до 20 мм, повышенную живучесть, высокую противопульную стойкость в сочетании с пониженной склонностью к образованию вторичных осколков при воздействии современных средств поражения.

Технический результат достигается тем, что свариваемая противопульная броневая сталь содержит углерод, кремний, марганец, хром, никель, молибден, ванадий, серу и фосфор, дополнительно содержит ниобий и медь при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 0,38-0,43, кремний 0,50-0,80, марганец 0,30-0,50, хром 1,20-1,50, никель 0,90-1,20, молибден 0,75-0,85, ванадий 0,18-0,28, ниобий 0,02-0,05, медь 0,30, сера 0,01, фосфор 0,01.

Изобретение может быть проиллюстрировано следующими примерами.

Броневую сталь по изобретению выплавляли в электропечи с последующим электрошлаковым переплавом. Состав стали представлен в таблице. Предпочтительно повышенное содержание в стали молибдена (до 0,85 мас.%) и соблюдение соотношения молибден/углерод в пределах от 1,44 до 1,60. После огневой зачистки и термообработки слябы прокатывали на лист заданной толщины. При этом учитывали, что для обеспечения широкого диапазона требований к пулестойкости сварных броневых конструкций толщина стальных бронедеталей должна составлять 6,5-20 мм. Окончательной термообработкой получали заданную твердость 54-55 HRC и мелкодисперсную структуру низкоотпущенного мартенсита с размером зерна 4-5 мкм. Режимы окончательной термообработки выбирались с учетом толщины бронеэлемента и требований по уровню баллистической стойкости и технологичности при гибке, сварке и т.д. В сварных соединениях, полученных по стандартной технологии, отсутствовали горячие и холодные трещины.

Листы из стали по изобретению подвергали обстрелу бронебойными пулями Б-32 калибром 7,62 мм.

Результаты испытаний показали, что все испытуемые листы толщиной 10 мм из стали по изобретению, а также сваренные бронедетали, обладали высокой противопульной и противоосколочной стойкостью, не имели хрупких разрушений, не давали вторичных осколков и обеспечивали повышенную защиту от пуль по 6а классу ГОСТ 50744-95.

Существующая в настоящее время известная свариваемая броневая сталь обеспечивает аналогичную защиту только в толщине 15 мм, что увеличивает на 25-30% массу броневой конструкции.

Из представленных результатов испытаний следует, что свариваемая противопульная броневая сталь по изобретению в составе сварной конструкции обеспечивает достижение технического результата.

№ плавки	Содержание компонентов, мас.%
С	Si	Мn	Сr	Ni	Mo	М	Nb	Cu	S	P
1	0,39	0,70	0,40	1,25	1,10	0,78	0,21	0,04	0,1	0,01	0,01
2	0,43	0,56	0,30	1,38	1,18	0,81	0,20	0,035	0,08	0,01	0,01

Свариваемая противопульная броневая сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, никель, молибден, ванадий, серу, фосфор и железо, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит ниобий и медь при следующем соотношении компонентов, мас.%:
 

углерод	0,38-0,43
кремний	0,50-0,80
марганец	0,30-0,50
хром	1,20-1,50
никель	0,90-1,20
молибден	0,75-0,85
ванадий	0,18-0,28
ниобий	0,02-0,05
медь	0,30
сера	0,01
фосфор	0,01
железо	остальное