Тенковска оклопна возила захтевају високу мобилност, брзо распоређивање у посебним окружењима и високу преживљавање због промене начина борбе последњих година. Због тога је неопходно развити нове легуре титанијума високе специфичне чврстоће, као и јефтине производне технике како би се омогућила примена легура титанијума високих перформанси у тенковским оклопним возилима.
Виллиам А. Гооцх и др. у својој рецензији дају М2А2 Брадлеију веома сложен облик капитенског поклопца, кроз употребу титанијумских отковака, отвор је лакши по тежини од челичног, а отпорност на еластичност перформанси је упоредива са оним код претходног челичног поклопца.
У 2005-2006, АРЛ и Бритисх Аероспаце Адванцед Материалс су истраживали вруће пресоване композитне композитне балистичке уметке од титанијума. Плоче су направљене од легура титанијума степена 3 и 4 под МИЛ-ДТЛ- 46077Г. АРЛ је такође истраживао оклоп обложен титанијумом за оклопни транспортер М113А3, који пружа балистичку заштиту супериорнију од тежих челичних оклопа.
Металуршки везани ламинат од титанијума двоструке тврдоће сличан челику двоструке тврдоће користи механичка својства и балистичке механизме одговора меких и тврдих титанијумских панела како би се одупрео удару пројектила. Тврђи панели се користе за отпор пројектилима, а мекше позадинске плоче се користе за смањење љуштења на задњој површини. Ти-3Си-Фе-0.5Н легура панела заварена је на Ти-7Ал-2.5Мо подложну плочу да би се формирала композитна плоча, која је затим термички обрађена. Утврђено је да су панели са тврдоћом Рц 60 или већом оптимални за балистичку заштиту и максималну отпорност на ломљење при односу дебљине 70/30. Истраживачка лабораторија америчке војске (АРЛ) проучавала је четири процеса везивања као што су ваљање, дифузионо спајање, вруће изостатичко пресовање или експлозивно заваривање и открила да се еластични отпор може повећати за 10-25%. Еластична отпорност топло изостатички пресованих Ти-6Ал- 4В/ЦП Ти ламината побољшана је за око 10 процената у односу на једну Ти-6АЛ- 4В изотропну отпорност тањир.
УК Аероспаце Адванцед Материалс, под уговором са АРЛ, развила је процес за припрему ФГМ блокова користећи мешавине праха титанијума и титанијум/титанијум диборида (ТиБ2) у вруће пресованом великом облику скоро мреже да би се формирао титанијум диборид (ТиБ2) тврда површина/титан-метална подлога, са међуслојем градијентне структуре. Други, напреднији, су врући изостатски керамички композити на бази титана. Тестови балистичког удара показали су да су језгра пројектила за пробијање оклопа од легуре волфрама оштећена механизмом квара који се зове међуфазно заустављање.
АРЛ је финансирао развој П900 титанијума користећи две различите технике ливења да би показао изводљивост производње лаких одливака од чистог титанијума и отпорност таквих одливака на метке за пробијање оклопа кинетичке енергије. Циљ је био да се развије плоча од титанијума П900 која би задовољила опште захтеве за перформансе челичне војне спецификације, али би значајно смањила тежину војне платформе. Ова ливена титанијумска плоча је исклесана са рупама одређеног размака и одређеног облика.
Развој и примена не-Ти-6Ал- 4В легура такође нуди значајне предности због смањења употребе скупљих легирајућих елемената и јефтинијих третмана електронским или плазма снопом .АРЛ верује да ће овај технолошки правац повећати употребу титанијума у примени земаљске опреме у будућности, било као самосталан структурни материјал или у комбинацији са другим материјалима.АРЛ је истражио бројне потенцијалне примене легура титанијума степена 4 АРЛ је истражио велики број потенцијалних примена за легуре титанијума степена 4, укључујући ТИМЕТ 62С и АТИ 425-МИЛ; ова друга легура показује слична балистичка својства као стандардна легура Ти-6Ал-4В степена 2, али користи гвожђе (Фе) уместо мало ванадијума (В) као бета стабилизатор. Легура такође може да се обрађује хладно и топло, што се показало као главна предност у различитим развојним апликацијама. Студије су показале да легура титанијума МИЛ-ДТЛ- 46077Г разреда 4 АТИ 425-МИЛ има велики капацитет савијања.
Тенк М1А2 Абрамс је смањио тежину компоненти шасије заједничким напором да премаши 1500 лб. Капетански поклопац М2А2 Брадлеи борбеног возила је искован од титанијума, а горња заштита је направљена од титанијума. Бочне реакционе оклопне кутије користе титанијумске плоче уместо челичних плоча, чиме се смањује тежина реакционог оклопа.
Титанијум се такође тренутно користи у две верзије Стрикер породице возила. Стрикер Мобиле Протецтед Гун систем чахуре пиштоља су направљене од титанијума, а заштитни комплет за топнике од титанијума на моделима Стрикер РВ и ФСВ. БАЕПегасус Титанијумски прототип возила на точковима је структура рани део трупа будућег борбеног возила који се користио за тестирање композитног оклопа. Доњи део каросерије и предњи део су направљени од јефтиног титанијума војне спецификације МИЛ-ДТЛ- 46077Г разреда 3, а цело возило је направљено од композитног горњег дела каросерије и свемирског оквира. Возило је прошло опсежна балистичка испитивања и ударно оптерећење.
Истраживање америчке војске проценило је једноструки растопљени титанијум за употребу у војним копненим борбеним возилима. Затезна механичка својства и жилавост лома били су слични конвенционалним Т-6Ал- 4В листовима квалитета за ваздухопловство. Титанијум за топљење у пећи на хладном лежају (ЕБЦХМ) са електронским снопом има еластичну отпорност сличну МИЛ-Т-9046. Такође постоји велики број војних програма који имају користи од употребе једностепеног, јефтиног топљења титанијума. Америчка војска је успешно потврдила употребу јефтиних легура титанијума у реплици возила Пегасус. Тестирајте податке о еластичној отпорности ЕБЦХМ Ти-6Ал- 4В плоче. Као што се може видети, све вредности В50 су веће од стандардног МИЛ-ДТЛ- 46077Ф.
Смањење тежине је важан критеријум за избор оклопних материјала. Различити нови материјали се истражују за лаки оклоп, а легуре титанијума су потенцијални кандидати због своје високе специфичне чврстоће, отпорности на корозију и добрих балистичких својстава.Г.Сукумар ет ал. истраживали су утицај топлотне обраде на механичка својства и својства против еластичности легуре титанијума Ти- 4Ал-2.3В-1.9Фе. Показало се да раствор титанијумских плоча третиран и одлежао (930 степени и 900 степени) у зони + показује добру чврстоћу и дуктилност. Ударна својства Ти- 4Ал-2.3В-1 Плоче од .9Фе под третманом + раствором и старењем (900 степени СТА) биле су супериорније у односу на плоче зажарене Ти- 4Ал-2.3В-1.9Фе плоче. У поређењу са ролнама жареним и + раствором третираним и старењем Ти-6Ал- 4В плоча, 900 степени СТА Ти- 4Ал-2.3В-1.9Фе плоче имају боља балистичка својства за сферичне пројектиле 7,62 мм.
Пинг Сонг и др. је истраживао унутрашње понашање Ти{{0}Ал-3В-2Цр-2Фе под утицајем велике брзине експериментом, моделом и валидацијом. Балистичке перформансе Ти-5322 мете дебљине 7 мм испитане су тестовима балистичког удара, а тачност конститутивног модела је верификована балистичким тестовима. Експериментални резултати показују да ЈЦ интринзични модел може добро предвидети крајњу брзину продирања Ти-5322 мете и опадање брзине фрагмента током процеса пенетрације. Балистичке граничне брзине лопте од легуре волфрама пречника 10 мм на Ти{{10}} мети дебљине 7 мм на 0 степени и 30 степени су 416,0 м/с и 484,8 м/с, респективно. Под истим условима деформације, граница течења нове јефтине легуре Ти-5322 титанијума је знатно већа од легуре титанијума Ти6Ал4В. У квазистатичким условима (0,01 с-1), граница попуштања Ти-5322 легуре титанијума је 1,255 МПа, што је 20% више од оне Ти6Ал4В. У динамичким условима (600-2 000 с-1), граница течења легуре титанијума Ти-5322 је 1 430-1 470 МПа, што је 28% више од оне Ти6Ал4В.
Ахсан Ул Хак и др. прегледали различите материјале који апсорбују високу енергију. Сендвич панели у облику саћа су широко развијени због своје мање густине и већег капацитета апсорпције енергије. Међу свим лаким легурама, оклоп од титанијума се истиче својом еластичном отпорношћу, али због високе цене и даље је тешко остварити примену у копненом наоружању. Међутим, ламинати од легуре титанијума и алуминијума су били велико достигнуће у ламинираном оклопу.Ц. Броецкховен и А.ду Плессис су моделирали Ти-6Ал- 4В људски оклоп да би проценили његов потенцијал за заштитне примене. Конкретно, они су пренели да се узорци за заштиту од бионичких удара могу произвести техникама адитивне производње и открили да тачкасте шкољке могу показати високу апсорпцију енергије током приноса.
Поступци металургије праха могу се користити за производњу структурно сложенијих компоненти, као и за стварање градијент функционалних оклопних материјала. Структурални оклоп са различитим градијентима перформанси може бити дизајниран за заштиту од оклопних пројектила за различите објекте претње и фазе продора.
АДАМПродуцтсИнц је истражио припрему војних легура титанијума јефтиним металуршким процесом у чврстом стању. П/МТ-6Ал- 4В оклопна плоча је припремљена коришћењем јефтине иновативне технологије производње титанијумског праха, методе металургије мешавине праха која смањује трошкове, хладног изостатичког пресовања, синтеровања, ваљања, екструзије и термичка обрада (жарење 1 350 степен Ф током 4 х). Затезна својства оклопне плоче при собној температури су приказана у табели 3. Садржај азота, кисеоника и водоника је био 0.008, 0,158 и 0,005, респективно 4.
Компанија је такође користила ову технику за развој П/МТи{{0}}Ал- 4В капитенског поклопца, осим што је ваљање замењено ковањем, а термичка обрада је жарена на 1,3 00 степен Ф током 2 х. Садржај азота, кисеоника и водоника био је 0.021, 0.179 и 0.001 8. Затезна својства материјала отвора на собној температури (дебљине 1,375 ″) у смислу затезне чврстоће, границе развлачења, издужења и скупљања лица су била 143,8 до 149,3 кси, 132,1 до 136,3 кси, 14,0% и 137,5%.
Павло Е. Марковски и др. истраживао механичко понашање структура налик основном слоју титанијума припремљених металургијом праха са мешаним елементима. Структуре налик на основни слој титанијума састојале су се од Ти-6Ал- 4В слојева, (%) (Ти-64) композита металне матрице од легуре, ојачаних са 5% и 10% (по запремини) ТиБ или ТиЦ честица. Поређења су направљена са претходно пријављеним подацима за легуре Ти-64 произведене техникама ливења и ковања. Присуство ТиБ и ТиЦ ојачавајућих честица у легури резултирало је значајним смањењем чврстоће и дуктилности композита металне матрице у поређењу са равномерно синтерованом Ти-64 легуром, пошто су ове честице обезбедиле додатне локације за стварање пукотина и нуклеације пора. и промовисао кртост материјала. Међутим, када су композитни слојеви металне матрице коришћени у двослојној структури са слојем легуре Ти{10}}, тестови савијања у три тачке су показали значајно повећање напона савијања у поређењу са хомогеном легуром Ти{12}} и хомогена метална матрица композитне структуре. Способност двослојне структуре да апсорбује већу енергију удара у поређењу са једним хомогеним слојем сугерише да ламинирана структура боље испуњава захтеве балистичких апликација.
Станлеи Абковитз и др. је приметио да је континуирано интересовање индустрије и војске за титанијум у металургији праха, због побољшаних перформанси које се могу постићи производњом компоненти скоро мреже у различитим величинама у распону од неколико грама до стотина килограма, захтева развој спецификација Америчког друштва за испитивање и материјале (АСТМ) да обезбеди универзални стандард за производе од титанијума металургије праха како би се олакшала њихова примена. Динамет је припремио АСТМ Б988-13, Стандардну спецификацију за структурне компоненте металургије праха Титанијум и легуре титанијума. Нови стандард обухвата производе металургије праха за нелегирани чисти титанијум (1, 2, 3 и 4 степен), Ти-6Ал- 4В (класа 5), Ти-3Ал{{11 }}.5В (оцена 9), Ти-6Ал- 4В ЛИ (низак клиренс) и Ти-6Ал-6В-2Сн. Стандард ће омогућити широк спектар индустријских, комерцијалних и војних апликација за прах металуршког титанијума.
Комерцијалне могућности за приступачни металуршки титанијум у праху се шире на основу могућности производње висококвалитетних металуршког праха Ти-6Ал- 4В производа скоро мрежастог облика са затезним својствима упоредивим са конвенционалним Ти-6 Ал- 4В.РТИ Интернатионал је купио Динамет Тецхнологиес, Инц. који ће убрзати употребу технологије праха са мешаним елементима у комерцијалним авионима, медицинским, индустријским и војним компонентама од легура титанијума. Апликације.
Материјали на бази титанијума комбинују високу чврстоћу и тврдоћу површинског слоја са довољном дуктилношћу основног метала да би били веома обећавајући у разним применама, посебно као компоненте оклопа у војној опреми. Комбинација високе чврстоће, тврдоће и жилавости може се постићи стварањем вишеслојних структура различитих својстава.О.М. Ивасисхин и др. проучавала микроструктурне карактеристике, механичка својства и балистичку заштиту слојевитих материјала на бази титана. За израду оваквих слојевитих структура коришћене су две различите методе. Прва је била конвенционална металуршка (ковање ингота) метода, праћена брзом површинском топлотном обрадом легура Ти-6Ал-4В и Т110, која је коришћена за креирање хијерархијских структура са различитим механичким својствима у правцу од дебљине материјала. Други је метод елементарне металургије праха за израду комбинованих структура слојева легуре Ти-6Ал- 4В и композитних слојева на бази ње, ојачаних ТиЦ или ТиБ честицама. Два и три слоја експерименталних плоча на бази легуре Ти-6Ал- 4В (ВТ6) произведена су на основу претходно добијене методе оптимизованог мешаног елементарног праха, где је површински слој био композит ојачан ТиЦ честицама . Балистички тестови са истим мецима утврдили су неоспорне предности слојевитог материјала исте дебљине.
Последњих година технологија 3Д штампања се убрзано развија и могуће је штампати структуре које се не могу реализовати традиционалним процесима. Заштита од брзих оклопних бомби и експлозијских таласа може се постићи саћастим и дот-матрик структурама од различитих материјала, које су цењене од стране истраживача у области оклопне заштите и реализовани су пројекти.РаминРахмани ет ал. је истраживао лагани композитни материјал Ти6Ал4В-Алси10Мг припремљен комбиновањем техника селективног ласерског топљења и синтеровања плазме. Мрежаста структура у облику саћа (уједначена мрежаста или градијентна мрежаста структура) је коришћена да се одупре удару и продирању метка који пробија оклоп. Резултати показују важност запреминског удела матрице тачака Ти6Ал4В за отпорност на удар. Структуре са мањим величинама ћелија и мањим пречницима подупирача имају исте перформансе као оне са већим величинама ћелија и грубљим подупирачима. Резултати коначних елемената показују да је униформна матрична структура са већом запреминском фракцијом ефикаснија у спречавању продирања пројектила, док градијентна матрица повећава отпорност материјала на торзију/деформацију и на тај начин повећава толеранцију материјала на оштећења.
