Skriðdreka brynvarin farartæki krefjast mikillar hreyfanleika, hraðrar dreifingar í sérstöku umhverfi og mikillar lifunargetu vegna breytinga á bardagastillingum undanfarin ár. Þess vegna er nauðsynlegt að þróa nýjar hástyrktar títan málmblöndur sem og ódýrar framleiðsluaðferðir til að gera kleift að beita afkastamiklum títan málmblöndur í brynvarðum skriðdrekum.
William A. Gooch o.fl. í endurskoðun þeirra gefa M2A2 Bradley mjög flókna lögun lúgu skipstjórans, með því að nota títan smíða lúguna er léttari í þyngd en stál lúgan, og mótstöðu gegn mýkt frammistöðu er sambærileg við fyrri stál lúgu.
Í 2005-2006 rannsökuðu ARL og British Aerospace Advanced Materials heitpressuð net samsett boginn títan ballistic innlegg. Plöturnar eru gerðar úr 3. og 4. stigs títanblöndur undir MIL-DTL- 46077G. ARL rannsakaði einnig títaníum klæddar brynjur fyrir M113A3 brynvarða hermannavagninn, sem veitir ballistic vernd betri en þyngri stálklæddar brynjur.
Tvíþætt hörku títan málmvinnslubundið lagskipt svipað og tvöfalt hörku stál notar vélræna eiginleika og kúluviðbragðskerfi mjúkra og hörðra títanplötur til að standast högg á skotum. Harðari spjöldin eru notuð til að standast skotfæri og mýkri bakplöturnar eru notaðar til að lágmarka spuna á bakfletinum. Ti-3Si-Fe-0.5N pallborðsblendi var rúllsoðið við Ti-7Al-2.5Mo bakplötu til að mynda samsetta plötu, sem síðan var hitameðhöndluð. Það kom í ljós að plötur með hörku Rc 60 eða meiri voru ákjósanlegar fyrir kúluvörn og hámarks viðnám gegn sprungu við þykktarhlutfallið 70/30. Rannsóknarstofa bandaríska hersins (ARL) rannsakaði fjögur tengingarferli eins og velting, dreifingu, heita jafnstöðupressu eða sprengisuðu og komst að því að teygjanlegt viðnám gæti aukist um 10-25%. Teygjanlegt viðnám heitt isóstatískt pressað Ti-6Al- 4V/CP Ti lagskipt var bætt um 10 prósent samanborið við einn Ti-6AL- 4V samsætu diskur.
UK Aerospace Advanced Materials, undir samningi við ARL, hefur þróað aðferð til að útbúa kubba í kviðarholi með því að nota títan og títan/títantíbóríð (TiB2) duftblöndur í heitpressuðum stórum næstum-net-formi til að mynda títantíbóríð (TiB2) hörð yfirborð/títan-málm undirlag, með millilagi af hallabyggingu. Annar, fullkomnari, er títan-undirstaða heitt ísóstatísk keramik samsett efni. Kúluhöggprófanir hafa leitt í ljós að skothylkjakjarnar skemmast vegna bilunarkerfis sem kallast interfacial arrest.
ARL fjármagnaði þróun P900 títan með því að nota tvær mismunandi steypuaðferðir til að sýna fram á hagkvæmni þess að framleiða léttar hreinar títan steypur og seiglu slíkra steypu fyrir hreyfiorku brynjagöt umferðir. Markmiðið var að þróa P900 títanplötu sem myndi uppfylla almennar frammistöðukröfur stálhernaðarforskriftarinnar, en myndi draga verulega úr þyngd herpallans. Þessi steypta títanplata var meitluð með holum með ákveðnu bili og ákveðinni lögun.
Þróun og notkun á ekki Ti-6Al- 4V málmblöndur býður einnig upp á umtalsverða kosti vegna minnkandi notkunar á dýrari málmblöndur og ódýrari rafeindageisla- eða plasmageislameðferðum. .ARL telur að þessi tæknilega stefna muni auka notkun títaníums í jarðbúnaði í framtíðinni, annaðhvort sem sjálfstætt byggingarefni eða í tengslum við önnur efni.ARL hefur rannsakað fjölda hugsanlegra nota fyrir 4. stigs títan málmblöndur ARL hefur rannsakað fjölda hugsanlegra umsókna fyrir 4. stigs títan málmblöndur, þar á meðal TIMET 62S og ATI 425-MIL; síðarnefnda málmblönduna sýnir svipaða ballistic eiginleika og staðlaða 2 stigs Ti-6Al-4V málmblöndur, en notar járn (Fe) í stað vanadíns (V) sem beta-stöðugleika. Málblönduna getur einnig verið kalt og heitt unnið, hæfileiki sem hefur sýnt sig að vera mikill kostur í ýmsum þróunarforritum. Rannsóknir hafa sýnt að MIL-DTL- 46077G Grade 4 ATI 425-MIL títanblendi hefur mikla beygjugetu.
M1A2 Abrams tankurinn hefur minnkað þyngd undirvagnsíhlutanna með samstilltu átaki til að fara yfir 1.500 pund. Lúga skipstjóra M2A2 Bradley Fighting Vehicle er svikin úr títan og toppvörnin er úr títaníum. Hliðarviðbragðsbrynjukassarnir nota títanplötur í stað stálplötur og dregur þannig úr þyngd viðbragðsbrynjunnar.
Títan er einnig notað í tveimur útgáfum af Stryker bílafjölskyldunni. Stryker Mobile Protected Gun System byssukúlurnar eru gerðar úr títan og verndarsvíta títanbyssunnar á Stryker RV og FSV gerðum. BAEPegasus Titanium Wheeled Prototype Vehicle Structure er snemmbúinn Future Combat Vehicle skrokkhluti sem notaður var til að prófa samsettar brynjur. Neðri yfirbyggingin og framhlutinn eru framleiddir úr herforskriftinni MIL-DTL- 46077G Grade 3 ódýrt títan og allt farartækið er búið til með samsettu efri hluta líkamans og rúmramma. Ökutækið hefur gengist undir umfangsmiklar kúgunarprófanir og högghleðslu.
Rannsóknir bandaríska hersins metu eins stigs bráðið títan til notkunar í bardagabílum hersins á jörðu niðri. Togvélafræðilegir eiginleikar og brotseigni voru svipaðir og hefðbundið T-6Al- 4V fluggæðablað. Rafeindageisla kalt rúmofnbræðslu (EBCHM) títan hefur teygjanlegt viðnám svipað og MIL-T-9046. Það er líka til fjöldi herforrita sem njóta góðs af notkun eins þrepa, ódýrrar títanbræðslu. Bandaríski herinn hefur staðfest notkun á ódýrum títaníum málmblöndur í Pegasus eftirlíkingu ökutækisins. Prófaðu gögn um teygjuþol EBCHM Ti-6Al- 4V plötunnar. Eins og sést eru V50 gildin öll hærri en venjulegt MIL-DTL- 46077F.
Þyngdarminnkun er mikilvæg viðmiðun fyrir val á brynjuefni. Verið er að rannsaka ýmis ný efni fyrir léttar brynjur og títan málmblöndur eru hugsanlegar frambjóðendur vegna mikils sértæks styrks, tæringarþols og góðra ballistískra eiginleika.G.Sukumar o.fl. rannsakað áhrif hitameðhöndlunar á vélræna eiginleika og andteygjanleika Ti- 4Al-2.3V-1.9Fe títan álfelgur. Sýnt var að títanplötulausn sem var meðhöndluð og öldruð (930 gráður og 900 gráður ) á + svæðinu sýndu góðan styrk og sveigjanleika. Högg eiginleika Ti- 4Al-2.3V-1 .9Fe plötur undir + lausn meðhöndlun og öldrun (900 gráður STA) voru betri en þær sem eru á rúllglögðum Ti- 4Al-2.3V-1.9Fe plötum. Samanborið við rúllglæðdar og + lausnarmeðhöndlaðar og öldrunarmeðhöndlaðar Ti-6Al- 4V plötur, 900 gráður STA Ti- 4Al-2.3V-1.9Fe plötur hafa betri ballistic eiginleika fyrir 7,62 mm kúlulaga skot.
Ping Song o.fl. rannsakað innri hegðun Ti{{0}}Al-3V-2Cr-2Fe undir miklum hraðaáhrifum með tilraun, líkani og sannprófun. Ballistísk frammistaða 7 mm þykks Ti-5322 skotmarks var rannsökuð með því að nota ballistic höggprófanir og nákvæmni stofnlíkans var sannreynd með ballistic prófunum. Tilraunaniðurstöðurnar sýna að JC innra líkanið getur vel spáð fyrir um endanlegan skarpskyggnihraða Ti-5322 marksins og hraða hrörnun brotsins meðan á skarpskyggni stendur. Kúlutakmarkahraði wolframblendibolta með þvermál 10 mm á 7 mm þykku Ti{{10}} skotmarki við 0 gráður og 30 gráður eru 416,0 m/s og 484,8 m/s, í sömu röð. Við sömu aflögunarskilyrði er afrakstursstyrkur nýju lággjalda Ti{18}} títan málmblöndunnar verulega hærri en títan Ti6Al4V málmblöndunnar. Við hálfkyrrstæðar aðstæður (0,01 s-1), er þrýstiþol Ti-5322 títan álfelgur 1.255 MPa, sem er 20% hærra en Ti6Al4V. Við kvikar aðstæður (600-2 000 s-1), er flæðistyrkur Ti-5322 títan málmblöndur 1 430-1 470 MPa, sem er 28% hærra en Ti6Al4V.
Ahsan Ul Haq o.fl. farið yfir mismunandi háorkugleypandi efni. Honeycomb samlokuplötur eru víða þróaðar vegna lægri þéttleika þeirra og meiri orkuupptökugetu. Meðal allra léttra málmblöndur er títanbrynja áberandi fyrir teygjanlegt viðnám, en vegna mikils kostnaðar er enn erfitt að nota í jarðvopnum. Hins vegar hafa títan + álblöndur lagskipt verið mikil afrek í lagskiptum brynjum.C. Broeckhoven og A.du Plessis gerðu fyrirmynd Ti-6Al- 4V mannslíkamsbrynja til að meta möguleika þess til hlífðarnota. Sérstaklega komu þeir á framfæri að hægt væri að búa til lífræn höggvarnarsýni með aukefnaframleiðsluaðferðum og leiddu í ljós að punktaskeljar geta sýnt mikla orkugleypni meðan á eftirgjöf stendur.
Hægt er að nota duftmálmvinnsluferli til að búa til flóknari íhluti í byggingu sem og til að búa til hagnýt brynjuefni með halla. Hægt er að hanna burðarvirki með mismunandi frammistöðuhalla til að verjast brynjaskotum fyrir mismunandi ógnarhluti og skarpskyggni.
ADAMProductsInc hefur rannsakað framleiðslu á hernaðartítaníum málmblöndur með ódýru duftmálmvinnsluferli í föstu formi. P/MT-6Al- 4V brynjaplatan var útbúin með því að nota ódýra, nýstárlega títanduftframleiðslutækni, kostnaðarlækkandi málmvinnsluaðferð með blönduðu dufti, kalda ísóstatískri pressun, sintrun, valsingu, extrusion og hitameðferð (glæðing 1 350 gráðu F í 4 klst). Togeiginleikar stofuhita brynjunnar eru sýndir í töflu 3. Innihald köfnunarefnis, súrefnis og vetnis var 0.008, 0,158 og 0,005, í sömu röð 4.
Fyrirtækið notaði einnig þessa tækni til að þróa P/MTi{{0}}Al- 4V skipstjóralúgu, nema að veltingunni var skipt út fyrir smíða og hitameðhöndlunin var glæðuð við 1,3 00 gráðu F í 2 klst. Innihald köfnunarefnis, súrefnis og vetnis var 0.021, 0.179 og 0.001 8. Togeiginleikar lúguefnisins við stofuhita (þykkt 1,375 ″) hvað varðar togstyrk, flæðistyrk, lengingu og andlitsrýrnun voru 143,8 til 149,3 ksi, 132,1 til 136,3 ksi, 14,0% til 73,7% og 34,1%.
Pavlo E. Markovsky o.fl. rannsakað vélrænni hegðun títan grunnlagslíkra mannvirkja sem eru unnin með duftmálmvinnslu með blandaðri frumefni. Títan grunnlagslíka uppbyggingin samanstóð af Ti-6Al- 4V lögum, (%) (Ti-64) málmblöndur úr málmblöndu sem styrkt var með 5% og 10% (miðað við rúmmál) af TiB eða TiC ögnum. Samanburður var gerður við áður tilkynnt gögn fyrir Ti-64 málmblöndur sem framleiddar voru með steypu- og smíðatækni. Tilvist TiB og TiC styrkingaragna í málmblöndunni leiddi til marktækrar minnkunar á styrk og sveigjanleika málmfylkissamsetninga samanborið við einsleitt hertu Ti-64 málmblönduna, þar sem þessar agnir veittu fleiri staði fyrir sprungukjarnamyndun og holukjarna. og stuðlað að efnisbroti. Hins vegar, þegar málmfylkissamsett lög voru notuð í tvílaga uppbyggingu með Ti-64 álblöndulagi, sýndu þriggja punkta beygjuprófanir marktæka aukningu á beygjuspennu samanborið við einsleita Ti-64 málmblönduna og einsleit málmfylki samsett uppbygging. Hæfni tvílaga uppbyggingarinnar til að gleypa meiri höggorku samanborið við eitt einsleitt lag bendir til þess að lagskipt uppbygging uppfylli betur kröfur ballistic forrita.
Stanley Abkowitz o.fl. benti á að áframhaldandi áhugi iðnaðarins og hersins á duftmálmvinnslu títan, vegna bættrar frammistöðu sem hægt er að ná með því að framleiða næstum netlaga íhluti í mismunandi stærðum, allt frá nokkrum grömmum upp í hundruð kílóa, hefur þurft að þróa American Society for Testing and Materials (ASTM) forskrift til að veita alhliða staðal fyrir duftmálmvinnslu títanvörur til að auðvelda notkun þeirra. Dynamet útbjó ASTM B988-13, staðalforskrift fyrir burðarhluta í málmdufti Títan og títanblendi. Nýi staðallinn inniheldur duftmálmvinnsluvörur fyrir óblandað hreint títan (stig 1, 2, 3 og 4), Ti-6Al- 4V (stig 5), Ti-3Al{{11 }}.5V (9. stig), Ti-6Al- 4V LI (lítil úthreinsun) og Ti-6Al-6V-2Sn. Staðallinn mun auðvelda margs konar iðnaðar-, viðskipta- og herforrit fyrir duftmálmvinnslu títan.
Viðskiptatækifæri fyrir títanduft á viðráðanlegu verði eru að stækka á grundvelli getu til að framleiða hágæða duftmálmvinnslu Ti-6Al- 4V næstum nettólaga vörur með togeiginleika sem eru sambærilegar við hefðbundna Ti-6 Al- 4V.RTI International hefur keypt Dynamet Technologies, Inc. sem mun flýta fyrir notkun á blandaðri dufttækni í atvinnuflugvélum, lækninga-, iðnaðar- og hernaðaríhlutum úr títaníumblendi. Umsóknir.
Efni sem byggjast á títan sameina mikinn styrk og hörku yfirborðslagsins með nægilega sveigjanleika grunnmálmsins til að vera mjög efnilegur í ýmsum notkunum, sérstaklega sem brynjuíhluti í herbúnaði. Sambland af miklum styrk, hörku og hörku er hægt að ná með því að búa til marglaga mannvirki með mismunandi eiginleika.О.М. Ivasishin o.fl. rannsakað örbyggingareiginleika, vélræna eiginleika og kúluvörn lagskiptra efna sem byggjast á títan. Tvær mismunandi aðferðir voru notaðar til að búa til slík lagskipt mannvirki. Sú fyrsta var hefðbundin málmvinnsluaðferð (gótsmíði), fylgt eftir með hraðri yfirborðshitameðferð á Ti-6Al-4V og T110 málmblöndur, sem var notuð til að búa til stigveldisbyggingar með mismunandi vélrænni eiginleika í áttina. af efnisþykktinni. Önnur aðferðin er frumefnisduftmálmvinnsluaðferðin til að búa til samsetta uppbyggingu Ti-6Al- 4V állaga og samsettra laga sem byggjast á henni, styrkt með TiC eða TiB ögnum. Tvö og þrjú lög af Ti-6Al- 4V (VT6) álblöndu-undirstaða tilraunaplötum voru framleidd með hliðsjón af áður fengin fínstilltu blandaða duftaðferð, þar sem yfirborðslagið var samsett efni styrkt með TiC ögnum . Ballistic próf með sömu byssukúlum sýndu óneitanlega kosti lagskiptu efnis af sömu þykkt.
Undanfarin ár hefur þrívíddarprentunartækni verið í örri þróun og hægt er að prenta mannvirki sem ekki er hægt að gera með hefðbundnum ferlum. Vörnin gegn háhraða brynjasprengjum og sprengibylgjum er hægt að ná með honeycomb og dot-matrix mannvirkjum úr mismunandi efnum, sem hafa verið metin af rannsakendum á sviði brynvarnar og verkefni hafa verið unnin.RaminRahmani o.fl. rannsakað létt Ti6Al4V-Alsi10Mg samsett efni sem er búið til með því að sameina sértæka leysibræðslu og losunarplasma sintunartækni. Honeycomb möskva uppbygging (samræmd möskva eða halla möskva uppbygging) var notuð til að standast högg og brynja-göt skot skot. Niðurstöðurnar sýna fram á mikilvægi rúmmálshlutans Ti6Al4V punktafylkis fyrir höggþol. Mannvirki með smærri frumustærð og fínni stuðþvermál hafa sömu afköst og þau með stærri frumustærðir og grófari stöfur. Niðurstöður endanlegra þátta sýna að samræmda punktafylkisuppbyggingin með hærra rúmmálshlutfalli er skilvirkari til að koma í veg fyrir skot skotsprengjur, en hallapunktafylki eykur efnisþol gegn snúningi/aflögun og eykur þannig skemmdaþol efnisins.
