Металлическая броня на основе сплавов алюминия и титана Титановый сплав и титановая броня
Использовать титановый сплав при изготовлении металлической брони начали еще в 70-х годах прошлого века. Уже в следующем десятилетии были разработаны бронежилеты серии 6Б5. В противоосколочных бронежилетах этой серии использовалась титановая броня из ВТ 14, пластины которой имели толщину 1,25 мм, а в противопульных - из ВТ23 с толщиной пластин до 6,5 мм. Современные общевойсковые противопульные бронежилеты изготавливаются с пластинами толщиной до 9,5 мм. В таких бронежилетах используется до 70 слоев арамидной ткани.
Для получения титанового сплава необходимо легировать его хромом, алюминием, молибденом и другими материалами.
Титановые сплавы с a-структурой ВТ5, ВТ5-1, содержанием 5% алюминия и 2,5% олова обладают средним уровнем прочности, не подвергаются термообработке и обладают очень высокой коррозионной стойкостью.
Двухфазные титановые сплавы с (α+β) структурой ВТ6, ВТ8, ВТ14, ВТ 16 и др. содержат в определенной пропорции алюминий, ванадий, молибден, хром, железо и т.д. Такие титановые сплавы привлекают своим сочетанием технологических и механических свойств. Сплав упрочняется. При этом титановые сплавы отличаются относительно невысоким модулем упругости 112 ГПа.
Однофазные β-сплавы особо широко в промышленном производстве не применяются, потому что для того, чтобы получить устойчивую β-структуру, сплавы необходимо легировать большим количеством β-стабилизаторов: V, Mo, Nb, Та. А это достаточно дорогие материалы, которые к тому же сложно достать ввиду их дефицита. Кроме того, они повышают плотность сплавов, что не очень хорошо сказывается на их прочностных характеристиках.
В производстве брони используются титановые сплавы с (α+β)-структурой (ВТ14, ВТ23 и др.) и однофазные псевдо-β-сплавы (ТС6). И здесь, как и при производстве стальной брони, важную роль играет мелкозернистая структура материала.
Алюминиевые сплавы и алюминиевая броня
Алюминий в чистом виде отличается низкой прочностью и низким уровнем твердости, поэтому использовать его как самостоятельный материал для изготовления средств индивидуальной защиты нецелесообразно. При этом сплавы алюминия с магнием, цинком, медью и некоторыми другими металлами имеют достаточно высокие механические характеристики, которые обеспечивают необходимый уровень защиты от осколков.
В бронежилетах алюминиевая броня до недавнего времени использовалась очень редко. Иногда даже ее использовали как антитравматические вставки между основными бронепластинами или даже как средство защиты от холодного оружия. Теперь же металлическая броня на основе алюминиевых сплавов всё чаще применяется при производстве бронежилетов, шлемов и других средств индивидуальной защиты. Сегодня бронежилеты с алюминиевыми пластинами и бронешлемы с алюминиевой основой используются в структурах МВД РФ.
Несмотря на все отличные защитные свойства при обстреле пистолетными пулями высокопрочные титановые и алюминиевые сплавы, к сожалению, не имеют преимуществ перед текстильной броней. Если рассматривать преимущества в стоимости материалов, то листовой прокат из высокопрочных алюминиевых сплавов в 5 раз дороже производства стальной брони, а титановая броня дороже почти в 30 раз.