Aspettando la guerra
I problemi con la produzione di carri armati in Unione Sovietica negli anni '20 e '30, associati principalmente all'indisponibilità dell'industria, furono in parte spiegati dal ritardo dell'industria corazzata. All'inizio del 1932, solo due delle quattro imprese pianificate potevano fondere e arrotolare armature. Queste erano le fabbriche Izhora e Mariupol. A causa dei requisiti eccessivamente elevati per la velocità di produzione (questo era un segno di quei tempi), queste fabbriche erano cronicamente indietro rispetto ai piani. Quindi, in una delle più antiche imprese del paese, lo stabilimento di Izhora nella città di Kolpino, in un anno sono stati in grado di padroneggiare solo il 38% del piano, e a Mariupol nello stabilimento di Ilyich - solo un quarto. Ciò era in gran parte dovuto alla produzione di complesse armature eterogenee cementate, che sapevano realizzare nel nostro paese dal 1910. Un tipo simile di armatura era necessario per resistere a proiettili e proiettili dalla testa affilata, che la consueta durezza media e bassa omogenea non forniva. A quel tempo, l'armatura cementata era divisa in due gradi: cementata unilateralmente a bassa tempra con un lato posteriore abbastanza duro e, nella seconda versione, con un lato posteriore medio duro. Fondamentalmente, per la produzione di tali "sandwich" erano necessari acciai al cromo-molibdeno e cromo-nichel-molibdeno, che richiedevano scarsi additivi di ferroleghe importati. Il principale elemento di lega di questi acciai era il cromo (1, 5–2, 5%), che favorisce la cementazione intensiva e il raggiungimento di un'elevata durezza dello strato cementato dopo la tempra. Un tentativo di utilizzare manganese domestico e silicio per l'acciaio cementato invece del cromo importato ha prodotto un risultato negativo. Quando è in lega con manganese, è stato rivelato che l'acciaio è incline alla crescita del grano alla temperatura di cementazione (920-950 gradi Celsius), specialmente con lunghe esposizioni richieste per la cementazione a grande profondità. La correzione dello strato cementato surriscaldato durante la cementazione presentava notevoli difficoltà ed era associata alla necessità di applicare una ricristallizzazione multipla, che causava una significativa decarburazione dello strato cementato e dei conduttori del foglio, ed era anche economicamente non redditizia. Tuttavia, fino ai primi anni '30, l'armatura cementata veniva utilizzata sia nell'aviazione che nella costruzione di carri armati. Negli aerei, sono state cementate piastre di armatura fino a 13 mm di spessore, come armature di carri armati fino a 30 mm. Ci sono stati anche sviluppi di armature cementate da 20 mm resistenti ai proiettili, che non sono andate oltre lo sviluppo sperimentale. Tale armatura doveva sicuramente essere enorme, il che richiedeva solo risorse gigantesche per lo sviluppo della produzione.
Nonostante tali difficoltà con la produzione di armature cementate, lo scafo del carro armato T-28 ne era quasi completamente costituito. Ma gradualmente, l'industria nazionale abbandonò le tecnologie per cementare le armature, in gran parte a causa degli scarti estremamente elevati. Visti i piani di produzione richiesti dal governo e dai commissariati specializzati del popolo, la cosa non era affatto sorprendente. L'impianto Izhora è stato il primo a passare alla nuova armatura, avendo padroneggiato la fusione dell'armatura "PI" di cromo-silicio-manganese ad alta durezza. A Mariupol, hanno imparato l'eterogeneo manganese "MI". Il paese passò gradualmente alla propria esperienza nella progettazione di armature. Fino a quel momento, si basava su tecnologie straniere (principalmente britanniche). Il rifiuto di cementare l'armatura ha reso le lastre più spesse con la stessa resistenza dell'armatura. Quindi, invece di un'armatura cementata da 10 e 13 mm, lo scafo T-26 doveva essere saldato da fogli da 15 mm di acciaio Izhora "PI". In questo caso, il serbatoio pesava 800 chilogrammi. Va notato che il passaggio dal costoso acciaio cementato a tecnologie di armature omogenee relativamente a basso costo si è rivelato molto utile in tempo di guerra. Se ciò non fosse accaduto negli anni prebellici, lo sviluppo della fusione e della laminazione di costosi tipi di armature sarebbe stato improbabile data l'evacuazione delle imprese nel 1941-1942.
Fin dagli anni prebellici, il ruolo principale nella ricerca e nella ricerca di nuovi tipi di armature è stato svolto dall'"Armor Institute" TsNII-48, che ora è noto come NRC "Kurchatov Institute" - TsNII KM "Prometheus". Il team di ingegneri e scienziati TsNII-48 ha determinato le direzioni principali dell'industria delle armature domestiche. Nell'ultimo decennio prima della guerra, l'apparizione all'estero dell'artiglieria perforante di calibri da 20 a 50 mm è diventata una seria sfida. Ciò ha costretto gli sviluppatori a cercare nuove ricette per cucinare l'armatura dei carri armati.
Nascita di 8C
Sostituisci l'armatura cementata resistente ai proiettili e ai proiettili a punta tagliente su veicoli corazzati leggeri e medi solo con acciaio ad alta durezza. E questo è stato dominato con successo dai metallurgisti domestici. Scafi di veicoli corazzati BA-10, carri armati leggeri T-60 (spessore corazza 15 mm, frontale - 35 mm), T-26 (spessore corazza 15 mm) e, naturalmente, carri armati medi T-34 (spessore corazza 45 mm). I tedeschi avevano anche un'armatura ad alta durezza come priorità. In effetti, tutte le armature (a partire dagli elmetti di fanteria e finendo con le strutture di protezione dell'aviazione) alla fine divennero di elevata durezza, sostituendo quella cementata. Forse solo i KV pesanti potevano permettersi armature di media durezza, ma questo doveva essere pagato con il maggiore spessore delle lamiere e la massa finale del carro.
L'acciaio dell'armatura 8C, la base della difesa anti-cannone del carro armato T-34, divenne una vera corona di creatività dei metallurgisti domestici. Va notato che la produzione di armature 8C negli anni prebellici e durante la Grande Guerra Patriottica furono due processi seriamente diversi. Anche per l'industria prebellica dell'Unione Sovietica, la produzione di 8C era un processo complesso e costoso. Sono stati in grado di padroneggiarlo con successo solo a Mariupol. La composizione chimica di 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 - meno dello 0,035% e S - meno dello 0,03%. Per la fusione erano necessari forni a focolare aperto con una capacità fino a 180 tonnellate, versando la futura armatura in stampi relativamente piccoli da 7, 4 tonnellate ciascuno. La disossidazione della lega liquida (rimozione dell'ossigeno in eccesso) nel forno è stata effettuata con un costoso metodo diffuso utilizzando carbonio o silicio. Il lingotto finito è stato estratto dallo stampo e laminato, seguito da un lento raffreddamento. In futuro, la futura armatura fu nuovamente riscaldata a 650-680 gradi e raffreddata all'aria: fu una vacanza alta, progettata per conferire plasticità all'acciaio e ridurne la fragilità. Solo dopo è stato possibile sottoporre le lamiere di acciaio a lavorazioni meccaniche, poiché il successivo indurimento e il basso rinvenimento a 250 gradi le rendevano troppo dure. Infatti, dopo la procedura di indurimento finale con 8C, era difficile fare altro che saldare il corpo. Ma anche qui c'erano difficoltà fondamentali. Sforzi di saldatura interni significativi derivanti dalla bassa duttilità del metallo dell'armatura 8C, soprattutto con la sua bassa qualità, che portano alla formazione di crepe, che spesso sono aumentate nel tempo. Le crepe attorno alle cuciture potrebbero formarsi anche 100 giorni dopo la fabbricazione del serbatoio. Questo è diventato un vero flagello della costruzione di carri armati dell'Unione Sovietica durante la guerra. E nel periodo prebellico, il modo più efficace per prevenire la formazione di crepe durante la saldatura dell'armatura 8C era l'uso del riscaldamento locale preliminare della zona di saldatura a una temperatura di 250-280 gradi. A tale scopo, TsNII-48 ha sviluppato induttori speciali.
8C non era l'unico grado di acciaio per l'armatura T-34. Dove c'era un'opportunità, veniva scambiata con altre varietà più economiche. Nel periodo prebellico, TsNII-48 sviluppò un'armatura strutturale 2P, la cui produzione risparmiava significativamente energia e semplificava la laminazione dei fogli. La composizione chimica di 2P: C - 0,23-0,29%, Mn - 1,2-1,6%, Si - 1,2-1,6%, Cr - inferiore a 0,3%, Ni - inferiore a 0,5%, Mo - 0,15-0,25%, P - inferiore allo 0,035% e S - inferiore allo 0,03%. Come puoi vedere, i principali risparmi erano nella scarsità di nichel e cromo. Allo stesso tempo, tolleranze molto strette per la presenza di fosforo e zolfo sono rimaste invariate per il 2P, cosa che, ovviamente, era difficile da raggiungere, soprattutto in tempo di guerra. Nonostante tutte le semplificazioni, l'armatura strutturale in acciaio 2P è stata ancora sottoposta a trattamento termico: tempra e rinvenimento elevato, che ha caricato in modo significativo l'attrezzatura termica necessaria per il trattamento termico delle parti più critiche dell'armatura dei serbatoi e ha anche aumentato significativamente il ciclo di produzione. Durante la guerra, gli specialisti TsNII-48 sono stati in grado di sviluppare tecnologie per ottenere acciai simili, la cui produzione ha liberato risorse per l'armatura principale 8C.
