Vi skrev om pansrede kjøretøy og fikk spørsmål om hva panserstål er. Og mange biler har «panserplate» på undersiden for å tåle smeller på fjellturen. Panser? La oss se.
Bildet øverst: Varianter av kjappe Ford Sierra med 2,3 liter V-motor (vi hadde en sånn) var tidlig ute med en 5 mm tykk «panserplate» under motoren; fint på traktorvei til svigerfars hytte! (Foto: Ford)
Av Stein Bekkevold
Vi hadde en gang en kjapp Sierra 2,3 V6 med «panserplate» under motoren, og gutta på Ford var mektig stolte. Men var det panserstål? Og hva er forskjellen på panserstål og karosseriplater? Vi innser jo at panserstål er tøffere og hardere enn myke karosseristål, men hva er forskjellen?
Herding
Panserstål – militært «ballistisk beskyttelsesstål» – skal beskytte bl.a. kjøretøy og skip mot prosjektiler. Det finnes ulike stål til pansring: spesielle rustfrie, manganstål, Hadfield-stål og noen til. De vanligste er martensittiske – og de er herdede.
Det mest aktive stoffet der er – som i alt stål – grunnstoffene jern (Fe) og karbon (C). Panseregenskapene kommer med økt tykkelse, variert mengde karbon, og tilslag som krom, nikkel og molybden, og spesiell varmebehandling.
Dette er en herding, som er å varme stålet slik at (de kubiske) jernkrystallene endrer form fra ferrittisk (kroppssentrert) form til høytemperatur austenitt.
Enda bedre metoder
Endringen kommer rundt 700 til 900 grader C avhengig av legering og ovn. Så fort stålet er austenittisk bråkjøles det til romtemperatur. Dette låser innholdet og skaper vridde, ferrittisk-kubiske krystaller. Disse gir stålet kraftig økt fasthet. Formen heter martensitt.
En annen prosess, mer normal herding, kan gjøre panserstålet en tanke seigere – mer duktilt, slik at det blir bedre å forme kaldt og mindre følsomt for tretthetsoppsprekking.
I løpet av de siste to tiårene er metodene blitt enda bedre, så de kan nå lage stål med færre urenheter. Dette har fjernet behovet for alltid å måtte temperere stål for å få ønskede mekaniske egenskaper. Panserstål er ofte definert med hardhet i Brinell-skalaen (HB).
Stridsvogner er bygd av panserstål av ultra-kvalitet, med hemmelige tillegg utenpå og innenfor platene. Til venstre en svenskbygd panservogn CV90, med stridsvogn Leopard 2A til høyre. (Foto: Hæren)
Sterkt og stivt
Her må vi skyte inn at dagens karosseristål lages i et stort antall varianter, etter hvor i bilen de skal sitte – og hvorfor. Nesten alltid dreier det seg om HSLA-stål med variert innhold av elementer. HSLA betyr High Strength, Low Alloy og disse er mikrolegert med niob og annet for å ha god formbarhet i pressene, samtidig som de er greie å punktsveise og lime, og gir sterkt og stivt men godt sammentrykkbart karosseri. Kollisjonssikkerhet, med andre ord.
Høy hardhet
I panservogner er jo dette ikke noe poeng. Så der brukes såkalt konstruksjonsstål fordi materialet må kunne formes og sveises, men også må ha høy motstand mot gjentatt belastning og utmatting. Alle vanlige karbonstål pluss type 500 og 550 Brinell passer til panserkjøretøy, der beskyttelsen mot prosjektiler kommer av stålets fasthet/hardhet, seighet, form og tykkelse.
Ingeniørene vet hvilke kvaliteter som passer, og har gjerne favorisert de gode leverandørene. Valg av stål er basert på verkstedegenskaper og brukervennlighet – stål med sprekktendenser, dårlig formbarhet og redusert sveisbarhet er dårlige.
Panserstål med høy hardhet (HHA eller HH) er de vanligste, disse ble først nevnt i USAs MIL-DTL-46100. HHA-stål er godt bøyelige og greit sveisbare, og må ikke være følsomme for utmatting. De brukes i bærende konstruksjoner. Karbon-innholdet i HHA er rundt 0,27 %.
XHH stål er blitt sjeldne – eksotiske. De produseres ikke av alle stålverk og passer best til spesielle formål – stridsvognen Abrams skal ha mye sånt i skroget. Sveising og bøying er mulig til en viss grad, men anbefales ikke. XHH-stål kan under spesielle driftsforhold gå i brudd på en måte som ligner oppførselen i sprø materialer, som keramiske …
