บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาประสิทธิภาพความแข็งแรงของแผ่นเหล็ก ในเสื้อเกราะกันกระสุนโดยทำการเคลือบผิวฟิล์มแข็งชนิดต่างๆ เพื่อให้มีน้ำหนักเบา บาง และมีประสิทธิภาพสูง สามารถหยุดการทะลุของกระสุนได้ดี โดยการทดลองด้วยกระสุนปืนจริงตามมาตรฐาน NIJ Standard-0101.06 ระดับ II ใช้กระสุนขนาด 9 มม. (FMJ RN) หัวกระสุนแกนตะกั่วหุ้มโลหะแข็งรูปทรงมนกลม การจัดทำเสื้อเกราะประกอบด้วยชุดเสื้อนอก, ส่วนยึดรั้งและแผ่นรับแรงกระแทก ทำการทดสอบที่ชุดเสื้อนอกโดยทดลองใช้แผ่นเหล็กกล้าทดสอบ 3 ปัจจัย คือ 1. แผ่นเหล็กกล้า S50C หนา 3 มม. ชุบผิวแข็งด้วยเปลวไฟ ขนาด 220 x 250 มม. ชิ้นที่ 2 เคลือบผิวฟิล์มแข็ง TiC ด้วยกรรมวิธี CVD ความหนาฟิล์มแข็ง 10 mm บนวัสดุ K100 หนา 1.75 มม. ขนาด 150 x 150 มม. ชิ้นที่ 3 เคลือบผิวฟิล์มแข็ง TiCN กรรมวิธี CVD ความหนาฟิล์มแข็ง 10 mm บนชิ้นงาน K100 หนา 1.75 มม. ขนาด 150 x 150 มม. จากผลการทดลองพบว่าเหล็กกล้าที่ทำการเคลือบผิวฟิล์มแข็ง TiC และ TiCN ไม่สามารถเพิ่มประสิทธิภาพความแข็งแรงของแผ่นเหล็กในเสื้อเกราะกันกระสุนได้ เนื่องจากวัสดุทั้งสองมีค่าความแข็งผิวที่สูงมากกว่าเหล็กถึง 12 เท่า จึงเกิดการแตกของแผ่นเหล็กเมื่อเกิดการชนปะทะของกระสุน ส่วนแผ่นเหล็กกล้า S50C ที่หนา 3 มม. สามารถหยุดการทะลุของกระสุนได้ ซึ่งเป็นผลจากการใช้เปลวไฟเพิ่มความแข็งผิวเหล็กตามกระบวนการทางความร้อนพื้นฐาน จากผลการทดลองแผ่นเหล็กกล้า S50C จะเกิดค่าแบล็คเฟซซิกเนเจอร์ (Back Face Signature) อยู่ในช่วงที่ยอมรับได้ มีค่าเท่ากับ 7.02 มม.

คำสำคัญ : การเคลือบผิวฟิล์มแข็ง ; เสื้อเกราะกันกระสุน ; ไททาเนียมคาร์ไบด์ (TiC) ; ไททาเนียมคาร์โบไนไตร (TiCN) ; กรรมวิธีการเคลือบผิวด้วยไอเคมี (CVD) ; แบล็คเฟซซิกเนเจอร์

Abstract

The purpose of this research is to improve the efficiency of steel plate in bulletproof vest focusing on hard-thin film coated. The main objective of this work is to decrease weight and various kinds of hard-thin-coated films. The efficiency of each type is evaluated by the ability to reduce bulletproof and impact resistant. The experiments of bullet by United States National Institute of Justice NIJ Standard-0101.06. Type II 9 mm. Full Metal Jacketed Round Nose (FMJ RN) bullets. The bullet proof vest has outside shell carrier , Fastening System and ballistic panel. In the outside shell carrier has two plate. First the experiments is the S50C of 3 mm. thin. The second is TiC film by chemical vapour deposition (CVD) on substrata K100 of 1.75 mm. thin and The third is by chemical vapour deposition. Results showed that TiCN and TiN film exhibits not increase hardness of Steel Plate in Bullet proof Vest. Because of the high hardness therefore much like brittle materials. Is the fracture of the steel plate when the strike of the bullet. The results had shown the steel plate S50C of 3 mm. thin exhibits flame hardening increases surface hardness and impact resistance from the bullet. The steel plate S50C had the back face signature in the range of acceptable at 7.02 mm.

Keywords : Hard-Thin Film Coating ; Bulletproof vest ; Titanium Carbide (TiC) ; Titanium Carbonitride (TiCN) ; Chemical Vapour Deposition (CVD) ; Back face signature