RESUMO Blindagens balísticas são projetadas a resistir determinadas ameaças, que dependem da aplicação. Estas ameaças podem ser geradas por projéteis de armas de fogo ou estilhaços provenientes de explosões com diferentes energias cinéticas. Os materiais normalmente utilizados para este propósito são metálicos, não metálicos e compósitos, sendo seu desempenho avaliado por ensaios dinâmicos, tais como o realizado na Barra Hopkinson de Pressão e os balísticos no nível de proteção pretendido. Entretanto, o material pode ser previamente avaliado por ensaios mecânicos tradicionais, como por exemplo, ensaio de impacto e de dureza superficial, classificando-o como material passível de ser usado em proteção balística. Além disto, no processo de fabricação em série de viaturas militares de combate, o controle de qualidade dos materiais utilizados pode ser realizado através dos ensaios mecânicos citados, indicando se este atende os requisitos estabelecidos. Devido sua relação custo/resistência balística, o aço ainda é o material mais utilizado na confecção de viaturas de combate. Algumas normas internacionais indicam as propriedades mecânicas mínimas, necessárias a uma determinada ameaça, que o material deve possuir para assegurar o seu desempenho balístico. O objetivo deste trabalho foi o de avaliar a adequabilidade de um aço de alta dureza, produzido por siderúrgicas Brasileiras, proposto para a fabricação de viaturas militares com nível de proteção até a munição 7,62 mm, através do ensaio de impacto, dureza e dobramento segundo o estabelecido na norma MIL-DTL-46100E. A análise da superfície de fratura, das amostras ensaiadas por impacto Charpy, foi realizada com o objetivo de correlacionar as propriedades mecânicas do material com o modo de fratura dos mesmos. Os resultados obtidos e as caracterizações da superfície de fratura sugerem que este aço não possui o comportamento mecânico adequado para o uso em viaturas de combate, porém sendo necessária a comprovação através do ensaio balístico.

ResumoA exigência atual de novos materiais com alta resistência mecânica levou a um aumento da pesquisa abordando os aços de alta dureza e baixa liga. Estes aços possuem características que os qualificam para uma elevada gama de aplicações, dentre as quais destaca-se o uso em blindagem balística. O estudo das falhas decorrentes à altas taxas de deformação apontam como principal causa o surgimento das bandas de cisalhamento adiabático. Este trabalho visa caracterizar a microestrutura de um aço de alta dureza e baixa liga, após a realização de um ensaio balístico com um projétil 7.62x51 mm perfurante (Pf). A análise superficial do material foi realizada por meio de microscopia eletrônica de varredura (MEV), onde pode-se observar a ocorrência de uma fratura após a formação da banda de cisalhamento adiabático (adiabatic shear band). Palavras-chave: Alta dureza e baixa liga; Banda de cisalhamento adiabático; Ensaio balístico; Caracterização microestrutural. CHARACTERIZATION OF A HIGH HARDNESS STEEL, AFTER A BALLISTIC TEST WITH A PROJECTILE 7.62 AP AbstractThe current demand for new materials with high mechanical strength has led to increased research addressing the high hardness and low alloy steels. These steels have characteristics that qualify them to a high range of applications, among which stands out the use in ballistic armor. The study of failure due to high strain rates indicate the main cause the appearance of adiabatic shear bands. This work aims to characterize the microstructure of a high hardness and low alloy steel, after conducting a ballistic test with a projectile 7.62x51 mm armor piercing (AP). The superficial analysis of the material was performed by scanning electron microscopy (SEM), where one can observe the occurrence of a fracture after the formation of adiabatic shear band.

The effect of two different heat inputs, 1.2 and 0.8 kJ/ mg, on the microstructure associated with a welded high hardness armor (HHA) steel was investigated by ballistic tests. A novel way of comparing the ballistic performance between fusion zone (FZ), heat-affected zone (HAZ), and base metal (BM) of the HHA joint plate was applied by using results of the limit velocity V50. These results of V50 were combined with those of ballistic absorbed impact energy, microhardness, and Charpy and tensile strength revealing that the higher ballistic performance was attained for the lower heat input. Indeed, the lower heat input was associated with a superior performance of the HAZ, by reaching a V50 projectile limit velocity of 668 m/s, as compared to V50 of 622 m/s for higher heat input as well as to both FZ and BM, with 556 and 567 m/s, respectively. Another relevant result, which is for the first time disclosed, refers to the comparative lower microhardness of the HAZ (445 HV) vs. BM (503 HV), in spite of the HAZ superior ballistic performance. This apparent contradiction is attributed to the HAZ bainitic microstructure with a relatively greater toughness, which was found more determinant for the ballistic resistance than the harder microstructure of the BM tempered martensite.

Resumo Foi estudado a influência do aporte térmico, de soldagem, sobre a resistência balística de um aço de alta dureza (HHA) temperado e revenido (HHA), utilizando o processo de soldagem a arco. O aço HHA, temperado e revenido, foi caracterizado por análise metalográfica, ensaios mecânicos e ensaios balísticos. Os resultados mostram que o aporte térmico da soldagem teve influência significativa nas propriedades mecânicas da Zona de Fusão (ZF) e da Zona Termicamante Afetada (ZTA), ocasionando mudanças na resistência balística. O melhor desempenho balístico do material soldado foi obtido para a soldagem de baixo aporte térmico. Palavras-chave:Blindagem de aço; Soldagem a arco elétrico com eletrodo revestido (SMAW); Zona de fusão (ZF); Zona termicamente afetada (ZTA).

Resumo O objetivo desse estudo é correlacionar a diminuição da resistência balística de um aço de alta dureza (HHA-High Hardness Armor), produzido no Brasil, com as mudanças microestruturais devido ao impacto balístico. Os resultados sugerem que essa diminuição está relacionada ao surgimento da banda de cisalhamento adiabático (ASB-Adiabatic Shear Bands) com uma dureza maior que a do material original, o que produz trincas e consequentemente diminui a resistência balística do aço. Palavras-chave:Blindagem metálica; Impacto balístico; Banda de cisalhamento adiabático; Caraterização microestrutural.

Resumo Este trabalho teve como objetivo estudar as possíveis transformações microestruturais ocorridas em um aço de alta dureza submetido a altas taxas de deformação induzida por impacto balístico de um projetil 7,62x51 mm perfurante (Pf). Este aço, produzido por siderúrgicas nacionais, compõe o quadro de materiais nacionais usados como blindagens para proteção veicular. Após o ensaio balístico, a microestrutura do material "como recebido" e da região adjacente ao impacto, foi analisada por meio de microscopia eletrônica de varredura. Os resultados comprovaram o surgimento da microestrutura conhecida por banda de cisalhamento adiabático nos impactos que produziram perfuração, ou seja, penetração completa do projetil, de acordo com o critério da Marinha. Palavras-chave:Aço de alta dureza; Ensaio balístico; Bandas de cisalhamento adiabático.