DOI: 10.52150/2522-9117-2026-40-008
Л. М. Дейнеко1 , проф., д.т.н., ОRCID 0000-0002-1177-3055
В. Л. Пінчук2,*, ОRCID 0000-0001-8257-9252
А. О. Тараненко3, ОRCID 0000-0001-8257-9252
1 Український державний університет науки і технологій
2 Нікопольський фаховий коледж, Український державний університет науки і технологій
3 ДП «Науково-дослідний та конструкторсько-технологічний інститут трубної промисловості ім. Я. Ю. Осади»
* Автор для листування: v.l.pinchuk@nmt.org.ua
ОСНОВНІ ФАКТОРИ, ЯКІ ВПЛИВАЮТЬ НА ЕКСПЛУАТАЦІЙНУ СТІЙКІСТЬ МЕТАЛУ ПЛАСТИН БРОНЕЖИЛЕТІВ
Анотація. В умовах повномасштабної війни, яка триває в Україні, питання захисту життя та здоров’я громадян набуло особливого значення. Військовослужбовці, співробітники правоохоронних органів, медики, волонтери та громадяни, які працюють на відкритих просторах щоденно ризикують своїм життям, виконуючи завдання як в зоні бойових дій, так і практично на всій території країни. У цих обставинах надійні засоби індивідуального захисту, зокрема засоби індивідуальної безпеки (ЗІБ) – бронежилети, є життєво необхідними для збереження життя та мінімізації ризиків отримання травм та поранень не тільки від куль, а в більшій мірі від уламків. Бронежилет є найважливішим елементом обладнання для захисту людини від різноманітних критичних та смертельних травм. Серед різних загроз, удар кулі є однією з найбільш поширених загроз. Балістичний удар являє собою дуже складний механічний процес, під час якого куля з дуже малою масою і високою швидкістю виштовхується пороховими газами і вдаряється в ціль. Поглинання енергії до того, як куля досягне цілі, та її розподіл серед балістичних матеріалів є дуже важливими аспектами для розуміння принципу та ефекту передавання енергії від кулі або снаряду [1]. Метою статті є дослідження впливу хімічного складу сталей, способів отримання листового металопрокату та режимів термічної (для гомогенного стану) і хіміко-термічної обробок (для отримання гетерогенного стану) на властивості обраних для дослідження сталей і обрання раціональних складів сталей для виготовлення захисних листів бронеодежи та розроблення сучасних режимів обробки для забезпечення 4 – 5 класу захисту згідно ДСТУ 8782:2018, який є одним із ключових в Україні за цим напрямом [2, 8].
Ключові слова: бронежилет, сталь, термічна обробка, загартування, відпуск, карбонітрація, структура, твердість, простріл.
Посилання для цитування: Дейнеко Л. М., Пінчук В. Л., Тараненко А. О. Основні фактори, які впливають на експлуатаційну стійкість металу пластин бронежилетів. Фундаментальні та прикладні проблеми чорної металургії. 2026. Вип. 40. С. 122-155. https://doi.org/10.52150/2522-9117-2026-40-008
Перелік посилань
1. Материалы и технологии. Броневые металлические материалы. Том 2, Кн.1 (А-О). Киев: ИПМ; Наукова думка, – С.174-178
2. Класифікація бронежилетів за ДСТУ 8782:2018, NIJ 0101.06. URL: https://velmet.ua/klasifikatsiya-bronejiletiv-standart-dstu-8782-2018-nij-0101-6.html (дата звернення 12.01.2025).
3. Уляна Радостіна. Клас захисту бронежилета. Стандарти ДСТУ і НАТО. URL: https://arp.co.ua/klas-zakhystu-bronezhyleta.-standarty-dstu-i-nato (дата звернення 12.01.2025)
4. Броневая сталь «СПС-43» / Бюро научно-технической информации «Техника для спецслужб»: [сайт]. URL: http://www.bnti.ru/des.asp?itm=2390&tbl=08.02.05.&ysclid=l5mi3koutt157231786 (дата звернення : 10.06.2022)
5. Дейнеко Л. М., Лобода П. І., Андреєв А. О., Столбовий В. О. та інш. Розробка параметрів комплексної технології обробки основних жорстких елементів протикульових бронежилетів. Металознавство та термічна обробка металів. 2019. № 3(86). С. 37- 43
6. Материалы и технологии. Броневые керамические материалы. Т. 2, Кн. 1 (А-О). Киев: ИПМ; Наукова думка, – С. 171-174
7. Марченко О. С. Перспективи розвитку засобів індивідуального броне захисту. Сучасна спеціальна техніка. 2010. № 3(38). С. 99-106.
8. Bobrova, S., Serhienko, L., Halavska, L., & Shatylo, T. (2023). Analysis of national and international standards in the field of personal armor protection. Herald of Khmelnytskyi National University. Technical Sciences, 329(6), 64-69. https://doi.org/10.31891/2307-5732-2023-329-6-64-69
9. Делле В. А. Легированная конструкционная сталь. М., Металлургиздат, 1953. 209 с.
10. Пикеринг Ф. Б. Физическое металловедение и разработка сталей. /Пер.с англ., М., Металлургия, 1982
11. Рахштадт А. Г. Пружинные стали и сплавы. 2-е изд., М., Металлургия. 1971.
12. Еднерал К. В и др. Физика металлов и металловедения, 1968, т. 26, в. 5. 850 с.
13. Рахштадт А. Г. и др. В сб. Современные сплавы и их термическая обработка., М., Машгиз, 1958.
14. Геллер Ю. А. Инструментальные стали. 4-е изд., М., Металлургия, 1975. 48 с.
15. Кевези П., Ливерлэнд Дж. В. Низко- и среднелегированные высокопрочные стали. / В кн. Высокопрочная сталь.- Пер. с англ. Под ред. Гордиенко Л. К., М. : Металлургия, 1965. С. 160-185.
16. Прайст А., Мей М. Вязкость разрушения ряда опытных высокопрочных сталей./ В кн. Вязкость разрушения высокопрочных материалов. Пер.с англ. Под ред. Берштейна М. Л. М. : Металлургия 1973. С. 161-193.
17. Томас Дж. Фазовые превращения и микроструктура сплавов с высокой прочностью и вязкостью разрушения. Возможности и ограничения их использования при разработке сплавов/ В кн. Проблемы разработки конструкционных сплавов. Пер. с англ. Под ред. Джаффи Р., Нью-Йорк, 1977, С. 176- 204.
18. Котрелл Л. М. Требования, предъявляемые к высокопрочным сталям. / В кн. Высокопрочная сталь. Пер. с англ. Под ред. Гордиенко Л. К., М. : Металлургия, 1965. С. 1-9
19. Рябов В. В. Разработка износостойкой стали с пределом текучести 1200-1700 МПа для деталей робочих органов почвообрабатывающих машин. Диссерт. на соиск учен.степ. к.т.н. по 05.16.01 С.- П., 2016.
20. Speera J., Matlocka D. K., De Coomanb B. C., Schrothc J. G. Carbon partitioning into austenite after martensite transformation. Acta materialia. 2003. Volume 51, Issue 9. pp. 2611–2622.
21. Quenching and partitioning martensite- a novel heat treatment /D. V. Edmondsa, K. Hea, F. C. Rizzob, B. C. De Coomanc// Materials science and engineering. 2006. Volumes 438–440. P. 25–34.
22. Influence of carbon partitioning kinetics on final austenite fraction during quenching and partitioning/ Clarke A. J., Speer J. G., Matlock D. K., Rizzo F. C., Edmonds D. V., etc // Scripta Materialia. 2009. vol. 61. pp.149-152.
23 Формирование гетерофазной структуры в низколегированной стали применением инновационной технологии термической обработки «Quenching and Partitioning» / В. И. Зурнаджи, В. Г. Ефременко, В. Г. Гаврилова и др. // Металлофизика и новейшие технологии. 2018. № 40 (12). С. 1603-1624.
24. Воробьев Н. И., Токовой О. К., Мокринский А. В. и др. Влияние содержания серы и неметаллических включений в стали на флокенообразование в крупних поковках. Известия высших учебных заведений. Черная металлургия, 2003, №2. С.18-20.
25. Шабуров А. Д. Теоретические и технологические аспекты энергосберегающей противофлокенной обработки поковок с использованием внепечного замедленного охлаждения в термосах с учетом эффекта захвата водовода ловушками. Автореферат диссерт. на соиск. уч. степени канд. техн. наук 15.16.01. Челябинск, 2014.
26. Закей В. Ф., Паркер Е. П. Успехи в разработке сплавов на основе железа. В кн. Проблемы разработки конструкционных сплавов. Под ред. Джаффи., Нью-Йорк, 1977, Пер. с англ., М. : Металлургия, 1980. C. 86-112.
27. Дейнеко Л. М. Розробка наукових основ зміцнювальної термічної обробки сполучних деталей нафтогазопроводів і виробів спеціального призначення. Дис. на здобуття наук. ступ. д.т.н., Дніпропетровськ, 2000.
28. Мешков Ю. Я. Физические основы разрушения стальных конструкций.-Киев : Наукова думка, 1981. 238 с.
29. Мешков Ю. Я. Физика разрушения стали и актуальные вопросы конструкционной прочности. В кн. Структура реальных металлов. Киев, Наукова думка, 1988. С.235-255.
30. Мешков Ю. Я. Проблемы вязкости и энергоемкости разрушения конструкционных сталей в современном материаловедении. Металознавство та термічна обробка металів. 1999. № 3. С. 34-40.
31. Мешков Ю. Я., Пахаренко Г. А. Структура металла и хрупкость стальных деталей.-Киев : Наук.думка, 1989. 160 с.
32. Meshkov Yu. Ya., Serditova T. N. Ductile fracture criterion for uniaxial tension of low-carbon steels. Physics of Metals. 1985. 5(6). P. 1180-1188
33. Тушинский Л. И. Теория и технология упрочнения металлических сплавов, Новосибирск, Наука, Сибирское отделение, 1990, 306с.
34. Фирт К., Гарвуд Р. Фрактография и вязкость разрушения высокопрочной 5% Cr-Mo-V стали / В кн. Вязкость разрушения высокопрочных материалов. – Пер.с англ. Под ред. Берштейна М. Л., М. : Металлургия 1973. С. 1136-151
35. Fundamental aspects of structural alloy design/ Eds. R. I. Jaffee and B. A. Wilcox. Battelle institute materials science colloguia, 1975
36. Гудремон Э. Специальные стали. Изд.2-е. Пер. с нем. Т. 2, М. Металлургия. 1966. С.1049 -1076
37. Приданцев М. В., Давыдова Л. Н., Тамарина И. А. Конструкционные стали. Справочник. М. : Металлургия, 1980. 288 с.
38. Ильина В. П. Влияние предварительной термической обработки на микроструктуру и сопротивление хрупкому разрушению высокопрочных сталей. МиТОМ, 1998, № 8. С.5
39. Садовский В. Д. Структурная наследственность в стали, М .: Металлургия, 1973. 208 с.
40. Телевич Р. В., Приходько С. В., Кочерга О. В. Кристаллография a®g превращения в отпущенной конструкционной стали. Влияние степени предварительного отпуска мартенсита на структурную наследственность при быстром нагреве». Металлофизика, 1993, т.15, № 10. C. 81-89,
41. Телевич Р. В., Приходько С. В. Кристаллография a®g превращения в отпущенной конструкционной стали. Влияние степени предварительного отпуска мартенсита на кристаллографию мелкозернистого комплекса аустенита, Металлофизика, 1993, т.15, №12. C. 35-41.
42. Артингер И. Инструментальные стали и их термическая обработка. Справочник. Пер.с венгерского, под ред. Л. С. Кремнева. М. : Металлургия, 1982.
Рукопис надійшов до редакції / Received 05.03.2026
Рекомендовано до друку / Accepted 28.05.2026
Опубліковано / Published 30.05.2026
