В очакване на войната
Проблемите с производството на танкове в Съветския съюз през 20 -те и 30 -те години на миналия век, свързани преди всичко с липсата на индустрия, отчасти се обясняват с изоставането на бронираната промишленост. До началото на 1932 г. само две от планираните четири предприятия могат да топят и търкалят броня. Това бяха фабриките в Ижора и Мариупол. Поради прекалено високите изисквания за скоростта на производство (това беше знак за онова време), тези фабрики хронично изоставаха от плановете. И така, в едно от най -старите предприятия в страната, заводът в Ижора в град Колпино, за една година те успяха да усвоят само 38% от плана, а в Мариупол в завода в Илич - само една четвърт. Това до голяма степен се дължи на производството на сложна циментирана хетерогенна броня, която те знаеха как да правят у нас от 1910 година. Подобен тип броня се изискваше, за да издържи на остри глави и куршуми, които обичайната хомогенна средна и ниска твърдост не осигуряват. По това време циментираната броня е разделена на два вида: нискокалибена едностранно циментирана с достатъчно твърда задна страна и във втората версия със средно твърда задна страна. По принцип за производството на такива „сандвичи“са необходими хром-молибденова и хром-никел-молибденова стомана, което изисква оскъдни вносни добавки от феросплав. Основният легиращ елемент на тези стомани е хром (1, 5–2, 5%), който насърчава интензивното карбуриране и постигането на висока твърдост на циментирания слой след закаляване. Опитът да се използва вътрешен манган и силиций за закалена стомана вместо вносен хром даде отрицателен резултат. Когато се легира с манган, беше установено, че стоманата е склонна към растеж на зърното при температурата на цементация (920–950 градуса по Целзий), особено при дълги експозиции, необходими за цементация на голяма дълбочина. Корекцията на карбуризирания слой, прегрята по време на циментирането, представлява значителни трудности и е свързана с необходимостта от прилагане на многократна прекристализация, което причинява значително обезвъплътяване на циментирания слой и проводниците на листа, а също така е икономически неизгодно. Въпреки това до началото на 30 -те години циментираната броня се използва както в авиацията, така и в танковото строителство. В самолетите бронените плочи с дебелина до 13 мм бяха циментирани, подобно на бронята на танка до 30 мм. Имаше и разработки на устойчива на куршуми 20-мм циментирана броня, която не надхвърля експерименталните разработки. Такава броня определено трябваше да бъде масивна, което изискваше просто гигантски ресурси за развитието на производството.
Въпреки подобни трудности с производството на циментирана броня, корпусът на танка Т-28 беше почти изцяло изработен от него. Но постепенно местната индустрия изостави технологиите за циментиране на бронирани плочи, до голяма степен поради изключително високите отхвърляния. Като се имат предвид производствените планове, изисквани от правителството и специализираните народни комисариати, това изобщо не беше изненадващо. Заводът в Ижора е първият, който преминава към новата броня, като усвоява топенето на високо твърда хромово-силикатно-манганова броня "PI". В Мариупол усвоиха хетерогенния манган „MI“. Страната постепенно премина към собствен опит в проектирането на брони. Дотогава тя се основаваше на чужди технологии (главно британски). Отказът да се циментира бронята направи листата по -дебели със същото съпротивление на бронята. Така че, вместо 10- и 13-мм циментирана броня, корпусът Т-26 трябваше да бъде заварен от 15-мм листове от ижорска стомана "PI". В този случай танкът беше с тегло 800 килограма. Трябва да се отбележи, че преходът от скъпа циментирана стомана към сравнително евтини хомогенни бронирани технологии се оказа много полезен по време на война. Ако това не се беше случило в предвоенните години, развитието на топенето и валцуването на скъпи видове броня би било малко вероятно предвид евакуацията на предприятията през 1941-1942 г.
От предвоенните години основна роля в търсенето и изследването на нови видове брони играе „Институтът за броня“ЦНИИ-48, който днес е известен като НРЦ „Курчатов институт“-ЦНИИ КМ „Прометей“. Екипът от инженери и учени на ЦНИИ-48 определи основните направления на отечествената бронирана индустрия. През последното десетилетие преди войната появата в чужбина на бронебойна артилерия с калибри от 20 до 50 мм стана сериозно предизвикателство. Това принуди разработчиците да търсят нови рецепти за готвене на броня на резервоара.
Раждането на 8С
Заменете циментираната броня, устойчива на снаряди и куршуми с остри глави на леки и средни бронирани превозни средства само със стомана с висока твърдост. И това беше успешно овладяно от местните металурзи. Корпуси на бронирани превозни средства ВА-10, леки танкове Т-60 (дебелина на бронята 15 мм, челна-35 мм), Т-26 (дебелина на бронята 15 мм) и, разбира се, средни танкове Т-34 (дебелина на бронята 45 мм). Германците също имаха приоритет броня с висока твърдост. Всъщност всички брони (започвайки с пехотни каски и завършвайки с авиационни защитни конструкции) в крайна сметка станаха с висока твърдост, замествайки циментираната. Може би само тежки KV могат да си позволят броня със средна твърдост, но това трябваше да се плати с по-голямата дебелина на листовете и крайната маса на резервоара.
Бронената стомана 8С, в основата на противотанковата защита на танка Т-34, се превърна в истинска корона на творчеството на местните металурзи. Трябва да се отбележи, че производството на 8C броня в предвоенните години и по време на Великата отечествена война е два сериозно различни процеса. Дори за предвоенната индустрия на Съветския съюз производството на 8С е сложен и скъп процес. Те успяха успешно да го овладеят само в Мариупол. Химическият състав на 8C: C - 0,22-0,28%, Mn - 1,0-1,5%, Si - 1,1-1,6%, Cr - 0,7-1,0%, Ni - 1,0-1,5%, Mo - 0,15-0,25%, P - по -малко от 0,035% и S - по -малко от 0,03%. За топенето бяха необходими пещи с маркуч с капацитет до 180 тона, изливащи бъдеща броня в относително малки форми от 7, 4 тона всяка. Деоксидацията на течната сплав (отстраняване на излишния кислород) в пещта се извършва по скъп дифузен метод, използващ въглерод или силиций. Готовият слитък се изважда от формата и се разточва, последвано от бавно охлаждане. В бъдеще бъдещата броня отново се нагрява до 650-680 градуса и се охлажда на въздух: това беше голяма ваканция, предназначена да придаде на стоманата пластичност и да намали крехкостта. Едва след това беше възможно да се подложат стоманените листове на механична обработка, тъй като последващото втвърдяване и ниско темпериране при 250 градуса го направиха твърде твърди. Всъщност след последната втвърдяваща процедура с 8С беше трудно да се направи нещо друго освен да се завари тялото от него. Но и тук имаше фундаментални трудности. Значителни вътрешни заваръчни напрежения, произтичащи от ниската пластичност на метала 8C броня, особено с ниското му качество, което води до образуване на пукнатини, които често се увеличават с течение на времето. Пукнатини около шевовете могат да се образуват дори 100 дни след производството на резервоара. Това се превърна в истински бич на танкостроенето на Съветския съюз по време на войната. А в предвоенния период най-ефективният начин за предотвратяване на образуването на пукнатини по време на заваряване на 8C броня беше използването на предварително локално нагряване на зоната на заваряване до температура 250-280 градуса. За тази цел TsNII-48 разработи специални индуктори.
8С не беше единственият клас стомана за бронята Т-34. Там, където имаше възможност, тя се разменяше за други, по -евтини сортове. В предвоенния период TsNII-48 разработва 2P структурна броня, чието производство значително спестява енергия и опростява валцуването на листове. Химическият състав на 2P: C - 0,23-0,29%, Mn - 1,2-1,6%, Si - 1,2-1,6%, Cr - по -малко от 0,3%, Ni - по -малко от 0, 5%, Mo - 0,15-0,25%, P - по -малко от 0,035% и S - по -малко от 0,03%. Както можете да видите, основните спестявания бяха в оскъдния никел и хром. В същото време много строгите допустими отклонения за наличието на фосфор и сяра останаха непроменени за 2P, което, разбира се, беше трудно постижимо, особено във военно време. Въпреки всички опростявания, конструктивната броня от 2P стомана все още е подложена на термична обработка - закаляване и високо темпериране, което значително натоварва термичното оборудване, необходимо за топлинна обработка на по -критични бронирани части на резервоарите, а също така значително увеличава производствения цикъл. По време на войната специалистите на ЦНИИ-48 успяха да разработят технологии за получаване на подобни стомани, чието производство освободи ресурси за основната броня 8С.
