Stahlhelm oder dgl.

Abstract

 57 Die Erfindung bezieht sich auf einen Stahlhelm aus niedriglegiertem Borstahl der folgenden Zusammensetzung:
wobei der Stahlhelm nach dem Vergüten sandgestrahlt wird.

Beschreibung

[0001] Körperschutzmittel, insbesondere Helme, haben die Aufgabe, den körper oder Teile desselben vor schädlichen Einwirkungen, insbesondere vor dem Eindringen von Projektilen oder Splittern von Expolisonskörpern, in den menschlichen Körper zu schützen. Im allgemeinen wird diese Aufgabe dadurch gelöst, das man als Material für das Körperschutzmittel einen Stahl hoher Härte bei gleichzeitigem Vorliegen einer groBen Duktilität einsetzt. Die hohe Härte ist erforderlich, um die Projektilspitze zu deformieren und damit die Auftreffwucht des Projektils oder des Splitters auf eine größere Fläche zu verteilen. Die dem auftreffenden Teil innewohnende Energie wird durch die nach dem Auftreffen erfolgende Verformung des Körperschutzmittels verzehrt. Harte, aber spröde Materialien eignen sich daher nicht für Körperschutzmittel.

[0002] Es werden bereits martensitische Stähle zur Herstellung von Körperschutzmitteln verwendet, die relativ gute Werte für die Bechußfestickeit aufweisen, jedoch im Preis sehr hoch sind. Außerdem ist es unbedingt nötig, diese martensitischen Stähle zur Erzielung hoher BeschuBfestigkeiten mit einem aufwendigen Arbeitsgang .anzulassen'.

[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Stahlhelm zu schaffen, welcher bei wirtschaftlicher Herstellbarkeit eine maximale Beschußfestigkeit dahingehend hat, daß bei hoher Härte eine große Duktilität gegeben ist.

[0004] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein borlegierter Stahl für den Stahlhelm verwendet wird, der die im Anspruch 1 angegebene Zusammensetzung hat.

[0005] Dieser Stahlhelm wird erfindungsgememas ohne das Erfordernis des Anlassens dadurch hergestellt, daß nach dem Schneiden einer Ronde und dem Tiefziehen zunächst das Vergüten des Stahls erfolgt, indem dieser geglüht und gehartet wird. Nach dem Abkühlen erfolgt dann ein Sandstrahlen des borlecierten, zum Stahlhelm verarbeiteten Stahls.

[0006] Uberraschenderweise hat sich herausgestellt, daß dieser Stahl sich auf besondere Weise für die Verwendung als Material für einen Stahlhelm eignet, obgleich derartiger Borstahl bisher bereits für Messerbalken von Rasenmähern, Spaten und Schaufeln, Kettenglieder für Gleiskettenfahrzeuce sowie Zungen für Sicherheitsgurte Verwendet worden ist. Dabei spielte die hohe Härte bei guter sänigkeit und guter Schweißbarkeit eine entscheidende Rolle.

[0007] Es war jedoch nicht vorhersehbar, dau dieser Stahl sich für die Herstellung von Stahlhelmen auf besondere Weise eignet, und zwar dahingehend, das auf das übliche Anlassen verzichtet werden kann. Die Feststellung, das sich dieser niedriglegierte Borstahl besonders gut für die Herstellung von Stahlhelmen eignet, entstand durch die überraschende Erkenntnis, daß dieser Stahl ohne das sonst erforderliche "Anlassen' eine sehr hohe BeschuBfestigkeit aufweist. Dieser niedriglegierte Borstahl weist als reines Martensitgefüge eine hohe Härte auf, um das Geschoß beim Auftreffen zu verformen, besitzt aber gleichzeitig eine hohe Dehnung, welche gestattet, die hohe Auftreffenergie zu verzehren. Eine derartige katerialeigenschaft hatte bisher nur ein sehr teurer hochlecierter Vergütungsstahl. Allerdings kommt hinzu, daE ein bochlecierter Vergütungsstahl bei öer Verarbeitung zu Stahlhelmen fertigungstechnisch wesentlich aufwendiger ist.

[0008] Eine weitere überraschende Erkenntnis bestanc darin, daB durch das Sandstrahlen eine weitere Verbesserung des BeschuBverhaltens um ca. 15% erzielt werden konnte. Bei den an sich für die Herstellung vcn Stahlhelmen bekannten Manganhartstahl bewirkt der Sandstrahlprozeß ein Absinken der BeschuBfestiakeit. Es wurde weiterhin festgestellt, daB durch die Sanäbestrahlung ein Abbauen von lokalen Spannungen erfolgte, was zu einem geringfügigen Absinken der Härte, jedoch zu einem starken Anstieg der Dehnung führte.

[0009] Vcrteilhafterweise erfolgt erfindungsgemäB das Vergüten in einer Taktzeit von 25 Sekunden. Das Erwärmen der Helmkalotten auf die erforderliche Härtetemperatur erfolgt vorzugweise in zehn Schritten, d.h. die Helmkalotten durchlaufen eine bestimmte Aufheizkurve bis zur Härtetemperatur, um eine unnötige Abkohlung des Stahles zu vermeiden. Die auf diese Härtetemperatur gebrachten Helmkalotten werden dann einzeln von Hand in kaltem Wasser abgeschreckt. Die Abkühlgeschwindigkeit muß dabei weniger als 10 Sekunden betragen. Ein Anlassen erfolgt, wie bereits ausgeführt wurde, nicht.

[0010] Durch den anschließenden Sandstrahlvorgang, welcher das sonst übliche Beizen und Bondern ersetzt, findet ein Abbau von Härtespitzen statt, der letztlich das gute Beschußverhalten bewirkt.

[0011] Es hat sich gezeigt, daß die vorgenannten Maßnahmen sich dann besonders günstig auswirken, wenn die Einsatzblechdicke des Stahlhelms 0,-7 bis 3 mm beträgt. Nachfolgend wird ein Beispiel der Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik erläutert.

[0012] Bisher ist es bekannt, Stahlhelme aus Mangan-Hartstahl oder HL-C1 Stahl herzustellen. Bei Verwendung von Mangan-Stahl wird dabei zunächst eine Ronde geschnitten, welche in einem ersten Zug vorgezogen wird. Nach dem anschließenden Glühen erfolgt dann das Fertigziehen und ein erneutes Glühen und anschließendes Abschrecken. Schließlich wird dann gebeizt, gebondert und dann die Endfertigung vorgenommen.

[0013] Bei Verwendung von HL-C1 Stahl wird ebenfalls zunächst eine Ronde geschnitten, wonach ein Vorziehen in einem ersten und dann in einem zweiten Zug erfolgt. Nach dem anschließenden Glühen erfolgt dann das Vorziehen in einem dritten und vierten Zug und wiederum ein anschließendes Glühen, wonach fertiggezogen wird. Nach dem anschließenden Glühen und Härten erfolgt dann das sehr aufwendige "Anlassen", wonach schließlich gebeizt, gebondert und dann die Endfertigung vorgenommen wird.

[0014] Der verwendete Mangan-Hartstahl hat dabei die folgende Zusammensetzung:

[0015] Die Nachteile des Mangan-Bartstahles sind:

a) Der Mangan-Bartstahl eignet sich nicht für den Beschuß mit einer Stahlmantelmunition. Dieser Stahl ist nur beschußsicher gegenüber einer speziellen Prüfmunition, welche aus Vollblei ohne Mantel besteht. Die maximale Geschwindigkeit eines solchen Geschosses, gegen das der Helm schützt, darf 221 m/s nicht übersteigen.

b) Der Mangan-Hartstahl ist, bedingt durch sein austenitisches Gefüge, spannungsrißanfällig.

[0016] Erfindungsgemäß erfolgt die Herstellung des Stahlhelms aus einem niedriglegierten Borstahl der folgenden Zusammensetzung:

[0017] Bei der Herstellung des Stahlhelms aus diesem Stahl wird wiederum zunächst eine Ronde geschnitten und dann ein Vorziehen in einem ersten Zu^g vollzogen. Danach erfolgt sofort das Fertigziehen und das Vergüten durch Glühen und Härten. Ein Anlassen kann völlig weggelassen werden. Es erfolgt aber vor der Endferti- gun^g ein Sandstrahlen der Oberfläche des vergüteten Stahehelmmaterials.

[0018] Dieser Stahlhelm zeigt eine höhere BeschuBfestigkeit und ist beschußsicher gegenüber Infanteriemunition 9 mm x 19 DM11 bis zu einer Geschwindigkeit von V3 350 m/s. Dabei bedeutet normale Infanteriemunition: messingplattierter Stahlmantel mit Bleikern.

[0019] Das Vergüten erfolgt in einem Drehherdofen mit einer Taktzeit von 25 Sekunden. Das Erwärmen der Helmkalotten auf die erforderliche Härtetemperatur erfolgt in zehn Schritten, d.h. die Helmkalotten durchlaufen eine bestimmte Aufheizkurve bis zur Härtetemperatur, um eine unnötige Abkohlung des Stahles zu vermeiden. Die auf diese Härtetemperatur gebrachten Heimkalotten werden einzeln von Hand in kaltem Wasser abgeschreckt. Die Abkühlgeschwindigkeit muß dabei weniger als 10 Sekunden betragen. Ein Anlassen findet nicht statt.

[0020] Das anschließende Sandstrahlen ersetzt das sonst übliche Beizen und Bondern. Durch das Sandstrahlen erfolgt ein Abbau von Härtespitzen, der letztlich das gute Beschußverhalten bewirkt.

[0021] Die einzige Zeichnung zeigt die perspektivische Darstellung eines Stahlhelmes gemäß der Erfindung.

Ansprüche

1. Stahlhelm oder dgl., dadurch gekennzeichnet, daB der Stahl ein borlegierter Stahl mit folgender Zusammensetzung ist:

2. Stahlhelm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des für die Stahlhelmherstellung verwendeten Bleches 0,7 bis 3,0 mm beträgt.

3. Verfahren zum Herstellen des Stahlhelms nach Anspruch 1, nach dem zunächst eine Ronde geschnitten, dann diese tiefgezogen, vorzugsweise vorgezogen und fertiggezogen, geglüht und abgeschreckt wird, dadurch gekennzeichnet , daß das zum Stahlhelm tiefgezogene Bohrstahlmetall nach dem Abschrecken sandgestrahlt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß das Vergüten in einer Taktzeit von 25 Sekunden erfolgt.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Erwärmen der Helmkalotten auf die erforderliche Härtetemperatur in einer Vielzahl von Schritten erfolgt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Erwärmen der Helmkalotten auf die erforderliche Härtetemperatur in zehn Schritten erfolgt.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die auf die Härtetemperatur gebrachten Helmkalotten einzeln von Hand in kaltem Wasser abgeschreckt werden.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abkühlgeschwindigkeit weniger als 10 Sekunden beträgt.

Zeichnung