Desenvolvimento de blindagens balísticas resistentes a projéteis perfurantes

Abstract

O objetivo deste trabalho é realizar estudos experimentais para o desenvolvimento de blindagens balísticas para aplicações civis e militares. Inicialmente, foram utilizadas chapas endurecidas superficialmente por cementação e tratadas termicamente por têmpera e revenimento. O material escolhido para essas chapas foi o aço AISI-SAE 1040 que é um aço de baixo custo e fácil aquisição no mercado nacional. As chapas tratadas, com espessuras entre 8 e 13mm, foram submetidas a ensaios balísticos contra projéteis de calibre 7,62 x51mm perfurante, utilizados nos fuzis M-14. Chapas de aço submetidas a ensaios balísticos foram examinadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e metalografia. Medidas das profundidades das camadas obtidas foram realizadas por microdureza Vickers (Hv). Após os ensaios balísticos avaliou-se o comportamento da blindagem obtida por tratamento de endurecimento superficial e das espessuras das chapas, em relação a perfuração ou não das blindagens. Em uma segunda etapa, com base nos resultados obtidos para as chapas endurecidas superficialmente, foi desenvolvido um novo sistema de blindagem compósita que mantendo a resistência a perfuração permita uma redução no peso específico. Essa nova blindagem é constituída de esferas duras de aço envolvidas em uma matriz polimérica, sobre uma segunda constituída de uma chapa de aço de boa tenacidade. Ensaios balísticos dessas blindagens com projéteis perfurantes de calibre 7,62 x 51mm apresentaram bons resultados resistindo aos impactos, permitindo redução de até 30% em peso em relação à blindagem de chapa de aço convencional

The objective of the present work is to describe the development and test o ballistic armours for civilian and military applications. Initially, AISI-SAE 1040 metal sheets were submitted to cementation and heat ready treated by annealing and hardening. This steel was used due to its availability and low cost in the internal market. Sheets with thickness from 8 to 13mm, were tested for 7,63 x 51mm bullets, from M14 guns. The tested samples were then analysed by metalographic technique and SEM. Measurement of Vickers hardness were also done at the inner sheet. After balistic testing a correlation between the hardening treatment of this materials and sheet perforation was conelated. As a second step, a new composite ballistic armour was developed aiming a reduction on the weight of the material. The new composite ballistic armour was obtained by embedding small steel balls in a polymeric matrix on a steel plate. This new material concept is 30% lighter than the previous one (cemented AISI SAE 1040) and ballistic testing proved its effectiveness