În așteptarea războiului
Problemele cu producția de tancuri în Uniunea Sovietică în anii 1920 și 1930, asociate în primul rând cu indisponibilitatea industriei, au fost parțial explicate de întârzierea industriei blindate. La începutul anului 1932, doar două dintre cele patru întreprinderi planificate puteau mirosi și arunca armuri. Acestea erau fabricile Izhora și Mariupol. Datorită cerințelor excesiv de mari pentru viteza de producție (acesta a fost un semn al acelei perioade), aceste fabrici erau în spatele planurilor în mod cronic. Așadar, la una dintre cele mai vechi întreprinderi din țară, uzina Izhora din orașul Kolpino, într-un an au reușit să stăpânească doar 38% din plan, iar în Mariupol la uzina Ilyich - doar un sfert. Acest lucru s-a datorat în mare măsură producției de armuri eterogene complexe cimentate, pe care știau să le facă în țara noastră din 1910. Un tip similar de armură era necesar pentru a rezista proiectilelor și gloanțelor cu cap ascuțit, pe care duritatea medie și joasă omogenă obișnuită nu le oferea. La acea vreme, armura cimentată era împărțită în două clase: temperat slab cimentat unilateral, cu o parte din spate suficientă și, în cea de-a doua versiune, cu o parte din spate dură. Practic, pentru producerea unor astfel de „sandvișuri” era nevoie de oțel crom-molibden și crom-nichel-molibden, care necesitau aditivi de feroaliaje importați. Principalul element de aliere al acestor oțeluri a fost cromul (1, 5–2, 5%), care promovează carburarea intensivă și realizarea durității ridicate a stratului cimentat după stingere. O încercare de a folosi mangan și siliciu intern pentru oțel întărit în carcasă în loc de crom importat a dat un rezultat negativ. Când s-a aliat cu mangan, s-a dezvăluit că oțelul este predispus la creșterea cerealelor la temperatura de carburare (920-950 grade Celsius), în special cu expuneri lungi necesare pentru carburarea la o adâncime mare. Corecția stratului carburat supraîncălzit în timpul cimentării a prezentat dificultăți semnificative și a fost asociată cu necesitatea aplicării recristalizării multiple, care a provocat o decarburare semnificativă a stratului cimentat și a cablurilor de tablă și, de asemenea, a fost neprofitabilă din punct de vedere economic. Cu toate acestea, până la începutul anilor 30, armura cimentată a fost utilizată atât în aviație, cât și în construcția de tancuri. În aeronave, plăcile de blindaj cu grosimea de până la 13 mm au fost cimentate, ca și armura de tanc până la 30 mm. Au existat, de asemenea, evoluții ale armurii cimentate rezistente la glonț de 20 mm, care nu a depășit dezvoltarea experimentală. O astfel de armură trebuia cu siguranță să fie masivă, ceea ce necesita doar resurse gigantice pentru dezvoltarea producției.
În ciuda unor astfel de dificultăți cu producția de armuri cimentate, corpul tancului T-28 era aproape complet format din el. Dar, treptat, industria internă a abandonat tehnologiile de cimentare a plăcilor de armură, în mare parte datorită respingerilor extrem de ridicate. Având în vedere planurile de producție cerute de guvern și de comisariatele populare specializate, acest lucru nu a fost deloc surprinzător. Planta Izhora a fost prima care a trecut la noua armură, după ce a stăpânit topirea armurii cu crom-silice-mangan "P". În Mariupol, au stăpânit manganul eterogen „MI”. Țara a trecut treptat la propria experiență în proiectarea armurilor. Până în acel moment, se baza pe tehnologii străine (în principal britanice). Refuzul de a cimenta armura a făcut foile mai groase cu aceeași rezistență a armurii. Deci, în loc de armuri cimentate de 10 și 13 mm, carena T-26 trebuia sudată din foi de oțel Izhora "PI" de 15 mm. În acest caz, tancul avea o greutate de 800 de kilograme. Trebuie remarcat faptul că trecerea de la oțel cimentat scump la tehnologii de armură omogene relativ ieftine s-a dovedit a fi foarte utilă în timp de război. Dacă acest lucru nu s-ar fi întâmplat în anii de dinainte de război, dezvoltarea topirii și rulării unor tipuri scumpe de armuri ar fi fost puțin probabil având în vedere evacuarea întreprinderilor în 1941-1942.
Încă din anii dinainte de război, rolul principal în căutarea și cercetarea noilor tipuri de armuri a fost jucat de „Institutul de armuri” TsNII-48, care acum este cunoscut sub numele de „Institutul Kurchatov” NRC - TsNII KM „Prometeu”. Echipa de ingineri și oameni de știință TsNII-48 a stabilit principalele direcții ale industriei de armuri interne. În ultimul deceniu de dinaintea războiului, apariția în străinătate a artileriei de calibru de 20 până la 50 mm a devenit o provocare serioasă. Acest lucru i-a forțat pe dezvoltatori să caute noi rețete pentru gătitul armurii tancurilor.
Nașterea lui 8C
Înlocuiți armura cimentată rezistentă la proiectile și gloanțele cu cap ascuțit pe vehiculele blindate ușoare și medii numai cu oțel cu duritate ridicată. Și acest lucru a fost stăpânit cu succes de metalurgii interni. Corpuri de vehicule blindate BA-10, tancuri ușoare T-60 (grosime armură 15 mm, frontală - 35 mm), T-26 (grosime armură 15 mm) și, desigur, tancuri medii T- 34 (grosime armură 45 mm). Germanii aveau, de asemenea, o armură de înaltă duritate o prioritate. De fapt, toate armurile (începând cu căști de infanterie și terminând cu structuri de protecție pentru aviație) au devenit în cele din urmă de duritate ridicată, înlocuind-o pe cea cimentată. Poate că numai KV-urile grele și-ar putea permite armuri de duritate medie, dar aceasta a trebuit plătită cu grosimea mai mare a foilor și masa finală a tancului.
Oțelul blindat 8C, baza apărării anti-tun a tancului T-34, a devenit o adevărată coroană a creativității metalurgienilor interni. Trebuie remarcat faptul că producția de armuri 8C în anii dinainte de război și în timpul Marelui Război Patriotic a fost două procese serios diferite. Chiar și pentru industria dinainte de război a Uniunii Sovietice, producția de 8C a fost un proces complex și costisitor. Au reușit să o stăpânească cu succes doar în Mariupol. Compoziția chimică a 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 - mai puțin de 0,035% și S - mai puțin de 0,03%. Pentru topire, erau necesare cuptoare cu vatră deschisă, cu o capacitate de până la 180 de tone, turnând armuri viitoare în matrițe relativ mici de câte 7, 4 tone fiecare. Dezoxidarea aliajului lichid (îndepărtarea excesului de oxigen) în cuptor a fost efectuată printr-o metodă difuză costisitoare folosind carbon sau siliciu. Lingoul terminat a fost scos din matriță și laminat, urmat de o răcire lentă. În viitor, viitoarea armură a fost din nou încălzită la 650-680 de grade și răcită în aer: a fost o vacanță mare, concepută pentru a conferi oțelului plasticitate și a reduce fragilitatea. Abia după aceea a fost posibilă supunerea foilor de oțel la procesare mecanică, deoarece întărirea ulterioară și călirea scăzută la 250 de grade au făcut-o prea dură. De fapt, după procedura finală de întărire cu 8C, a fost dificil să se facă altceva decât să sudăm corpul din el. Dar și aici au existat dificultăți fundamentale. Tensiuni interne semnificative de sudare care rezultă din ductilitatea redusă a metalului blindat 8C, în special prin calitatea sa scăzută, ducând la formarea fisurilor, care adesea au crescut în timp. Fisurile din jurul cusăturilor s-ar putea forma chiar și la 100 de zile după fabricarea rezervorului. Acesta a devenit un adevărat flagel al clădirii tancurilor din Uniunea Sovietică în timpul războiului. Și în perioada de dinainte de război, cel mai eficient mod de a preveni formarea fisurilor în timpul sudării armurii 8C a fost utilizarea încălzirii locale preliminare a zonei de sudare la o temperatură de 250-280 grade. În acest scop, TsNII-48 a dezvoltat inductoare speciale.
8C nu a fost singura clasă de oțel pentru armura T-34. Acolo unde a existat o oportunitate, a fost schimbată cu alte soiuri mai ieftine. În perioada de dinainte de război, TsNII-48 a dezvoltat armuri structurale 2P, a căror producție a economisit semnificativ energie și a simplificat laminarea foilor. Compoziția chimică a 2P: C - 0,23-0,29%, Mn - 1,2-1,6%, Si - 1,2-1,6%, Cr - mai puțin de 0,3%, Ni - mai puțin de 0, 5%, Mo - 0,15-0,25%, P - mai puțin de 0,035% și S - mai puțin de 0,03%. După cum puteți vedea, principalele economii au fost în nichelul și cromul rare. În același timp, toleranțele foarte strânse pentru prezența fosforului și a sulfului au rămas neschimbate pentru 2P, ceea ce, desigur, a fost dificil de realizat, mai ales în timp de război. În ciuda tuturor simplificărilor, armura structurală din oțel 2P a fost încă supusă unui tratament termic - stingere și temperare ridicată, care a încărcat semnificativ echipamentul termic necesar pentru tratamentul termic al unor părți de blindaj mai critice ale tancurilor și, de asemenea, a mărit semnificativ ciclul de producție. În timpul războiului, specialiștii TsNII-48 au reușit să dezvolte tehnologii pentru obținerea oțelurilor similare, a căror producție a eliberat resurse pentru armura principală 8C.
