Титан в артиллерийской промышленности: легкие инновации от минометов до танков

В области современной войны «уменьшение веса на 30% означает увеличение выживаемости на 30%» стало основным критерием военного проектирования. Титановый сплав становится «ключевым материалом» в оружейной промышленности благодаря своей низкой плотности 4,5 г/см³ (всего 60% стали) и пределу прочности не менее 895 МПа. Этот материал, известный как «космический металл», от одноручных титановых минометов до танковой брони, способной эффективно противостоять бронебойным- пулям, коренным образом меняет структуру технологического развития оборонной техники.

           Самый легкий в мире миномет PBP201 общим весом всего 8,5 кг на 62% легче стальной модели.

Характеристики условий труда: «Экстремальное испытание» в экстремальных условиях.
Титан, используемый в оружии, должен сохранять стабильные характеристики в трех экстремальных условиях:
Предел температуры:От температуры -50 градусов до температуры ствола в 600 градусов титановый сплав TC11 все еще может сохранять длительную прочность 640 МПа.
Коррозионная среда:Чистый титан TA2 используется в военно-морском оборудовании, и скорость его коррозии составляет менее 0,001 мм/год, что составляет всего 1/50 от скорости коррозии нержавеющей стали.

Испытание на удар:Опорная плита миномета должна выдерживать мгновенную силу удара 300 МПа (что эквивалентно трем слонам, стоящим на площади 1 квадратный метр). Титановый сплав TC4 достигает ударной вязкости 50 Дж/см² или выше благодаря процессу -фазовой ковки.
Производственные задачи:Борьба с высокой температурой, высокой вязкостью и высокой эластичностью
Обработка титановых сплавов известна как «Эверест металлообработки»:
1. Проблема с нагревом резки:Теплопроводность составляет всего 1/7 теплопроводности стали, а температура в зоне резания может достигать 1000 градусов, что требует использования ультра-мелкозернистых твердосплавных инструментов (сплав WC-Co).
2. Проблема окисления при сварке:Технология электронно-лучевой сварки позволяет достичь прочности сварного шва 90% от прочности основного материала, а уровень трещин составляет менее 0,5%.
3. Проблема упругой деформации:Упругость во время обработки в три раза выше, чем у стали, что требует процесса отжига для снятия напряжений (550 градусов в течение 2 часов).

Рисунок: Тренога для пулемета из титанового сплава TC4-DT, масса 2,3 кг, ударная нагрузка 2000 Н.

Звездная серия продуктов
1. Прорыв в облегчении индивидуального снаряжения
Миномет PBP201: он имеет полностью корпус орудия и опорную плиту из титанового сплава, имеет боевую массу всего 8,5 кг и может легко эксплуатироваться одним солдатом в-боевой обстановке на большой высоте.
Крупнокалиберный пулемет QJZ-171: корпус из титанового сплава снижает вес на 40%, а деформация ствола контролируется в пределах 0,1 мм после 1000 выстрелов непрерывной стрельбы.
2. Инновации в защите бронетехники
Башня из титанового сплава танка ВТ-4: композитная броня Ти-6Ал-4В толщиной 120 мм (эквивалентная стальная броня 200 мм), общее снижение веса на 20%.
Каркас боевой машины десанта: корпус из титанового сплава снижает вес на 15% в сочетании с технологией керамической брони, может сбрасываться с транспортного самолета Y-20.

Рис.:-крупный план поворотной рамы танка VT-4 из титанового сплава, в которой используется трехэтапный процесс плавки расходуемых материалов в вакууме.

Точки выполнения закупок‌
а. Проверка квалификации

Предпочитаемый сертифицированный поставщик AS9100D
Продукция военного назначения должна сопровождаться сертификатом испытаний GJB 2744A-2019.

б. Мониторинг качества

Контроль содержания кислорода Менее или равно 0,13 %
Максимально допустимый дефект ультразвуковой дефектоскопии φ0,8 мм.

c.Гарантия на транспортировку

Осуществить вакуумную упаковку + заполнение аргоном.
Избегайте окисления (1 час воздействия создает оксидный слой толщиной 5 нм)