Использование алюминиевых сплавов в качестве брони в Советском Союзе впервые было реализовано в 1950-е гг. в авиации, где применялась броня АБА-1 (сплав В-95) в виде навесных экранов. В танкостроении эта броня не получила распространения, так как в то время не был известен способ и технологический процесс сварки броневых листов из алюминиевого сплава АБА-1, а как показал опыт танкостроения в годы Великой Отечественной войны, сварка была основным технологическим процессом при изготовлении броневого корпуса всех типов отечественных танков.
НИР, проведенные в Советском Союзе в 1959–1961 гг., подтвердили целесообразность создания броневых корпусов из алюминиевого сплава для легких танков. Толщина алюминиевых броневых преград при равной пулестойкости была в 3–3,5 раза больше толщины стальных броневых преград, поэтому прочность и жесткость алюминиевых листов оказывалась значительно выше, чем у стальных листов. Это позволяло во многих случаях отказаться от ребер жесткости, различных косынок, распорок, выштамповок и получить экономию массы корпуса до 30 % при сохранении одинаковой пулестойкости. Снижение массы машины давало возможность увеличения запаса плавучести легкого танка и осуществления десантирования машины парашютным способом.
Повышенный интерес к броневому алюминиевому сплаву объяснялся еще и тем, что этот сплав обеспечивал лучшую, чем сталь, защиту от радиации, быстро освобождался от наведенной радиации и обладал более высокой коррозионной стойкостью. Достоинством алюминиевого сплава также являлось более высокое, чем у стали, сопротивление пробитию осколками.
Для промышленного освоения алюминиевой брони в отечественном танкостроении в начале 1960-х гг. в соответствии с постановлением правительства от 30 мая 1960 г. на СТЗ была изготовлена опытная партия из шести плавающих танков ПТ-76, корпуса которых были выполнены из алюминиевого сплава Д-20. Эти танки имели обозначение М906, поскольку технология изготовления корпуса машины из броневого алюминиевого сплава должна была быть такой же, как у разрабатывавшегося опытного легкого танка «Объект 906». Проведенные заводские и полигонные испытания танков М906 подтвердили возможность снижения массы легкого танка за счет применения алюминиевых сплавов. Однако алюминиевый сплав Д-20 разрабатывался и применялся в авиастроении как конструкционный материал и в качестве броневого сплава не мог быть использован.
В результате выполненных НИОКР в период 1962–1965 гг. был разработан сложнолегированный броневой алюминиевый сплав АБТ-101 (АБТ — алюминиевая броня танковая) с высоким (почти вдвое большим, чем в зарубежных алюминиевых броневых сплавах) содержанием цинка и магния. В это же время был отработан технологический процесс сварки броневых алюминиевых листов большой толщины путем аргоно-дуговой сварки плавящимся электродом. Разработанный броневой алюминиевый сплав успешно прошел полигонные испытания при обстреле опытных образцов легкого танка «Объект 906» и боевой машины десанта «Объект 915». По пулестойкости этот сплав не уступал алюминиевым броневым сплавам, применявшимся в американских и британских легких танках и БТР. В дальнейшем алюминиевый броневой сплав АБТ-101 (АБТ-102) применялся при создании опытных легких танков, боевой машины пехоты БМП-3 и боевых машин десанта БМД-1, БМД-2 и БМД-3.
Первые работы по исследованию возможности применения для танков брони из титанового сплава проводились в Советском Союзе в 1957–1962 гг. На основе проведенных испытаний для изготовления танковой брони был рекомендован титановый сплав ОТЧ-1, который при углах наклона листа свыше 50° позволял получить значительный выигрыш в массе по сравнению со стальной броней при одинаковом уровне снарядостойкости. Для титановых плит толщиной 150–190 мм при углах наклона 60–68° при обстреле 100-мм бронебойными подкалиберными снарядами со стальным сердечником этот выигрыш составлял 30–45 %. Однако из-за ограниченного набора толщин титановых плит, а также из-за постоянного изменения конструкции зарубежных бронебойных подкалиберных снарядов провести необходимый объем исследований и рекомендовать титановую броню для танков в указанные годы не удалось.
Тем не менее разработка технологии изготовления и сварки титановой брони была доведена до стадии, позволявшей изготавливать из нее корпуса танков в случае экономически целесообразного применения титана для этих целей. Систематические комплексные исследования титановых сплавов применительно к современным требованиям броневой защиты танков были продолжены в начале 1970-х гг.
В составе комбинированной брони алюминиевые и титановые сплавы впервые были использованы в конструкции броневой защиты танковой башни, в которой специально предусмотренная внутренняя полость заполнялась алюминиевым сплавом. С этой целью был разработан специальный алюминиевый литейный сплав АБК11, не подвергаемый после литья термической обработке (из-за невозможности обеспечения критической скорости охлаждения при закалке алюминиевого сплава в комбинированной системе со сталью). Вариант «сталь+алюминий» обеспечивал при равной противокумулятивной стойкости уменьшение массы брони в два раза по сравнению с обычной стальной.
