Zırh Malzemesi Olarak Borür/Metal Tabakalı Kompozitlerin Üretilmesi Ve Karakterizasyonu

Abstract

Bu projenin temel amacı, balistik uygulamalarda halen zırh malzemesi olarak kullanılan RHA çeliğinden daha üstün hafiflik/performans özelliğine sahip zırh malzemesini BR2 (DIN EN1063) seviyesinde tehditlere karşı borür esaslı seramik/metalik kompozit malzemeleri katmanlı olarak üretmektir. Bu amaçla, AISI 1010 çeliğinin yüzeyi kutu borlama tekniği ile borlanarak iki yüzeyi sert borür kaplı altıgen şeklinde borür/metal plakalar elde edilmiştir. Bu plakaların karakterizasyonu, XRD, SEM-EDS, OM, mikrosertlik ölçümleri ile yapılmıştır. Elde edilen deneysel veriler de kullanılarak, borür/çelik plakaların bilgisayar ortamında simüle edilmiş çarpma analizleri ile BR2 seviyesinde tehditler için etkin koruma sağlayacak tabaka kalınlıkları ve sayıları yaklaşık olarak belirlenmiştir. Optimum kalınlığı belirlenmiş borür/çelik plakalar iki metotla çok katmanlı kompozit malzemeye dönüştürülmüştür. Birinci metotta, borür/çelik plakalar arasına metal tozları yerleştirilerek sıcak presleme yöntemi ile tabakalı (lamine) kompozit malzeme haline getirilmiştir. İkinci teknikte ise, plakalar birbirlerine polimer esaslı yapıştırıcılar ile tabakalı kompozit malzeme haline dönüştürülmüştür. Elde edilen altıgen şeklindeki tabakalı kompozit malzemelerin XRD, SEM-EDS, EPMA, OM, mikrosertlik ve üç nokta eğme testleri ile karakterizasyonları yapılmıştır. Daha sonra bu çok katmanlı kompozit plakalar Kevlar destek üzerine yerleştirilip balistik plaklar hazırlanarak DIN EN 1063 standardında BR2 tehdit seviyesinde balistik testlere tabi tutulmuştur. Polimer esaslı malzemeler ile birleştirilerek elde edilen katmanlı kompozit plaklar balistik testlerde başarılı olmamıştır. Borlanmış çelik plakalar arasına metal tozları yerleştirilerek sıcak presleme yöntemi ile üretilen tabakalı kompozit plakalar balistik testlerde başarılı sonuç vermiş olup, proje hedefine başarıyla ulaşılmıştır.