Titani a la indústria de l'artilleria: innovacions lleugeres des dels morters fins als tancs
En el camp de la guerra moderna, "la reducció de pes del 30% significa un augment del 30% en la taxa de supervivència" s'ha convertit en el criteri bàsic del disseny militar. L'aliatge de titani s'està convertint en un "material clau" en la indústria de les armes amb la seva baixa densitat de 4,5 g/cm³ (només el 60% d'acer) i una resistència a la tracció superior o igual a 895 MPa. Des de morters de titani d'una mà fins a blindatges de tancs que poden resistir eficaçment les bales perforants de l'armadura-, aquest material, conegut com a "metall espacial", està canviant profundament el patró de desenvolupament tecnològic dels equips de defensa.
El morter PBP201 més lleuger del món, amb un pes total de només 8,5 kg, és un 62% més lleuger que el model d'acer.
Característiques de les condicions de treball: "Prova extrema" en entorns extrems
El titani utilitzat en armes ha de mantenir un rendiment estable en tres entorns extrems:
Límit de temperatura:Des del fred de l'altiplà de -50 graus fins a una temperatura del barril de 600 graus, l'aliatge de titani TC11 encara pot mantenir una resistència duradora de 640 MPa
Entorn corrosiu:El titani pur TA2 s'utilitza en equips navals i la seva taxa de corrosió és inferior a 0,001 mm/any, que és només 1/50 de la de l'acer inoxidable.
Prova d'impacte:La placa base de morter ha de suportar una força d'impacte instantània de 300 MPa (equivalent a tres elefants a peus en una superfície d'1 metre quadrat). L'aliatge de titani TC4 aconsegueix una resistència a l'impacte de 50J/cm² o superior mitjançant el procés de forja en fase -.
Reptes de fabricació:Lluitant amb alta temperatura, alta viscositat i alta elasticitat
El processament d'aliatge de titani es coneix com el "mont Everest del processament de metalls":
1. Problema de calor de tall:La conductivitat tèrmica és només 1/7 de la de l'acer, i la temperatura a la zona de tall pot arribar als 1000 graus, requerint l'ús d'eines de carbur de gra ultra-(aliatge WC-Co)
2. Problema d'oxidació de la soldadura:La tecnologia de soldadura per feix d'electrons fa que la resistència de la soldadura arribi al 90% del material original i la taxa d'esquerda sigui inferior al 0,5%
3. Repte de deformació elàstica:El retorn elàstic durant el processament és tres vegades superior al de l'acer, i requereix un procés de recuit d'alleujament de tensió (550 graus durant 2 hores)
Figura: Trípode de metralladora fet d'aliatge de titani TC4-DT, 2,3 kg de pes i càrrega d'impacte de 2000N
Sèrie de productes estrella
1. Avenç en la lleugeresa d'equips individuals
Morter PBP201: adopta un cos de pistola d'aliatge de titani complet i un disseny de placa base, amb un pes de combat de només 8,5 kg, i pot ser operat fàcilment per un sol soldat en un entorn de combat a gran-altitud.
Ametralladora pesada QJZ-171: el marc de la pistola d'aliatge de titani redueix el pes en un 40% i la deformació del canó es controla en 0,1 mm després de 1.000 rondes de tret continu.
2. Innovació en la protecció de vehicles blindats
Torreta d'aliatge de titani del tanc VT-4: gruix de blindatge compost Ti-6Al-4V 120 mm (armadura d'acer equivalent 200 mm), reducció total del pes del 20%
Estructura del vehicle de combat aerotransportat: el cos d'aliatge de titani redueix el pes un 15%, combinat amb la tecnologia de blindatge ceràmic, es pot llançar des de l'avió de transport Y-20
Figura: Primer-plaç del marc pivotant d'aliatge de titani del tanc VT-4, que utilitza un procés de fusió de consumibles al buit de tres etapes.
Punts d'execució de la contractació
a. Verificació de la qualificació
Proveïdor certificat AS9100D preferit
Els productes militars han d'anar acompanyats d'un certificat de prova GJB 2744A-2019
b. Seguiment de la qualitat
Control del contingut d'oxigen Menor o igual al 0,13%
El defecte màxim permès de detecció de defecte ultrasònic és de φ0,8 mm
c. Garantia de transport
Implementar envasos al buit + farciment d'argó
Eviteu l'oxidació (1 hora d'exposició genera una capa d'òxid de 5 nm)
