A háborúra várva
A Szovjetunióban az 1920 -as és 1930 -as években a tankgyártással kapcsolatos problémákat, amelyek elsősorban az ipar elérhetetlenségéhez kapcsolódtak, részben a páncélipar elmaradása magyarázta. 1932 elejére a tervezett négy vállalkozásból csak kettő tudott páncélt szagolni és tekerni. Ezek az Izhora és Mariupol gyárak voltak. A gyártási sebességgel szembeni túl magas követelmények miatt (ez annak az időnek a jele volt) ezek a gyárak krónikusan elmaradtak a tervektől. Tehát az ország egyik legrégebbi vállalkozásában, a Kolpino városában található Izhora -i üzemben egy év alatt csak a terv 38% -át tudták elsajátítani, Mariupolban pedig az iljicsi üzemben - csak egynegyedét. Ez nagyrészt az összetett cementált heterogén páncélok gyártásának volt köszönhető, amelyeket hazánkban 1910 óta tudtak készíteni. Hasonló típusú páncélra volt szükség az élesfejű lövedékek és golyók ellenállásához, amit a szokásos homogén közepes és alacsony keménység nem biztosított. Abban az időben a cementált páncélt két fokozatra osztották: alacsony hőmérsékletű, egyoldalúan cementált, elegendő kemény hátsó oldallal, és a második változatban közepesen kemény hátsó oldallal. Alapvetően az ilyen "szendvicsek" előállításához króm-molibdén és króm-nikkel-molibdén acél szükséges, amelyhez kevés importált ferroötvözet-adalék szükséges. Ezen acélok fő ötvöző eleme a króm (1, 5–2, 5%) volt, amely elősegíti az intenzív szénképződést és a cementált réteg nagy keménységének elérését edzés után. Az a kísérlet, hogy az importált króm helyett háztartási mangánt és szilíciumot használtunk tokos edzett acélhoz, negatív eredményt hozott. Mangánnal ötvözve kiderült, hogy az acél hajlamos a szemek növekedésére a szénsavas hőmérsékleten (920–950 Celsius fok), különösen a nagy mélységben történő karbonizáláshoz szükséges hosszú expozíció esetén. A cementálás során túlmelegedett szénsavas réteg korrekciója jelentős nehézségeket okozott, és összefüggésben állt a többszörös átkristályosítás alkalmazásának szükségességével, ami a cementált réteg és a lemezvezetékek jelentős dekarbonizációját okozta, és gazdaságilag is veszteséges volt. Mindazonáltal a 30 -as évek elejéig a cementált páncélt a repülésben és a tanképítésben is használták. A repülőgépekben legfeljebb 13 mm vastag páncéllemezeket cementáltak, mint a tankpáncélokat 30 mm -ig. Fejlődtek a golyóálló 20 mm-es cementált páncélok is, amelyek nem léptek túl a kísérleti fejlesztésen. Az ilyen páncélzatnak határozottan hatalmasnak kellett lennie, ami csak óriási erőforrásokat igényelt a gyártás fejlesztéséhez.
A cementált páncélok gyártásával kapcsolatos ilyen nehézségek ellenére a T-28-as tartály szinte teljesen belőle készült. De a hazai ipar fokozatosan elhagyta a páncéllemezek cementálásának technológiáit, nagyrészt a rendkívül magas elutasítások miatt. Figyelembe véve a kormány és a szakosodott népbiztosítványok által kért termelési terveket, ez egyáltalán nem volt meglepő. Az izhorai üzem elsőként váltott át az új páncélra, miután elsajátította a nagy keménységű króm-kovasav-mangán "PI" páncélzat olvasztását. Mariupolban elsajátították a heterogén mangánt "MI". Az ország fokozatosan áttért saját tapasztalataira a páncél tervezésében. Egészen addig külföldi (főként brit) technológiákon alapult. A páncél cementelésének megtagadása vastagabbá tette a lapokat, azonos páncélellenállással. Tehát a 10 és 13 mm-es cementált páncélzat helyett a T-26 hajótestet 15 mm-es Izhora acéllemezből "PI" kellett hegeszteni. Ebben az esetben a tartály 800 kilogramm nehéz volt. Meg kell jegyezni, hogy a drága cementált acélról a viszonylag olcsó, homogén páncéltechnológiákra való áttérés nagyon hasznosnak bizonyult a háború idején. Ha ez nem történt volna meg a háború előtti években, akkor a drága típusú páncélok olvasztásának és hengerlésének fejlesztése valószínűtlen lett volna, tekintettel a vállalkozások 1941–1942-es evakuálására.
A háború előtti évek óta az új típusú páncélok keresésében és kutatásában a fő szerepet a "Páncélintézet" TsNII-48 játszotta, amely ma az NRC "Kurchatov Institute"-TsNII KM "Prometheus" néven ismert. A TsNII-48 mérnökök és tudósok csapata meghatározta a hazai páncélipar fő irányait. A háború előtti utolsó évtizedben komoly kihívássá vált a 20-50 mm-es kaliberű páncéltörő tüzérség külföldi megjelenése. Ez arra kényszerítette a fejlesztőket, hogy új recepteket keressenek a tankpáncél főzéséhez.
8C születése
A könnyű és közepes páncélozott járműveken csak erős keménységű acélra cserélje le az élesfejű lövedékekkel és golyókkal szemben ellenálló cementált páncélt. És ezt a hazai kohászok sikeresen elsajátították. BA-10 páncélozott járművek házai, könnyű T-60 tartályok (páncélvastagság 15 mm, frontális-35 mm), T-26 (páncélvastagság 15 mm) és természetesen közepes T-34 tankok (páncélvastagság 45 mm). A németeknek a nagy keménységű páncél is elsőbbséget élvezett. Valójában minden páncél (kezdve a gyalogsisakokkal és a repülésvédő szerkezetekkel) végül nagy keménységű lett, és felváltotta a bebetonozott páncélt. Talán csak a nehéz KV-k engedhették meg maguknak a közepes keménységű páncélt, de ezt a lapok nagyobb vastagságával és a tartály végső tömegével kellett fizetni.
A 8C páncélacél, amely a T-34 harckocsi ágyú elleni védelmének alapja, a hazai kohászok kreativitásának igazi koronája lett. Meg kell jegyezni, hogy a 8C páncélzat gyártása a háború előtti években és a Nagy Honvédő Háború alatt két komolyan eltérő folyamat volt. Még a Szovjetunió háború előtti ipara számára is a 8C gyártása összetett és költséges folyamat volt. Ezt csak Mariupolban tudták sikeresen elsajátítani. A 8C kémiai összetétele: 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 - kevesebb, mint 0,035% és S - kevesebb, mint 0,03%. Az olvasztáshoz akár 180 tonna kapacitású, nyitott tűzhelyű kemencékre volt szükség, amelyek a jövőbeli páncélokat viszonylag kis, egyenként 7, 4 tonna formákba öntik. A folyékony ötvözet deoxidációját (a felesleges oxigén eltávolítását) a kemencében drága diffúz módszerrel végezték, szén vagy szilícium felhasználásával. A kész öntvényt kivették a formából és hengerelték, majd lassú lehűlés követte. A jövőben a jövőbeli páncélzatot ismét 650-680 fokra melegítették, és levegőben hűtötték: nagy nyaralás volt, amelynek célja az acél plaszticitása és a törékenység csökkentése. Csak ezután lehetett az acéllemezeket mechanikai megmunkálásnak alávetni, mivel az ezt követő keményedés és a 250 fokos alacsony temperálás túlságosan megnehezítette. Valójában a 8C -vel végzett utolsó edzési eljárás után nehéz volt bármi mást tenni, mint a testet hegeszteni belőle. De itt is voltak alapvető nehézségek. Jelentős belső hegesztési feszültségek, amelyek a 8C páncélfém alacsony képlékenységéből adódnak, különösen alacsony minősége miatt, repedések kialakulásához vezetnek, amelyek idővel gyakran növekednek. A varratok körül akár 100 nappal a tartály gyártása után repedések is kialakulhatnak. Ez a háború alatt a Szovjetunió harckocsiépítésének igazi csapásává vált. A háború előtti időszakban a 8C páncél hegesztése során a repedések kialakulásának megelőzésére a leghatékonyabb módszer a hegesztési zóna 250-280 fokos hőmérsékletre történő előmelegítése volt. Erre a célra a TsNII-48 speciális induktivitásokat fejlesztett ki.
Nem a 8C volt az egyetlen acélminőség a T-34 páncélhoz. Ahol volt lehetőség, más, olcsóbb fajtákra cserélték. A háború előtti időszakban a TsNII-48 kifejlesztett 2P szerkezeti páncélt, amelynek előállítása jelentősen megtakarította az energiát és egyszerűsítette a lemeztekercselést. A 2P kémiai összetétele: C - 0,23-0,29%, Mn - 1,2-1,6%, Si - 1,2-1,6%, Cr - kevesebb, mint 0,3%, Ni - kevesebb, mint 0,5%, Mo - 0,15-0,25%, P - kevesebb, mint 0,035% és S - kevesebb, mint 0,03%. Mint látható, a fő megtakarítás a szűkös nikkel és a króm volt. Ugyanakkor a foszfor és a kén jelenlétére vonatkozó nagyon szigorú tűrések 2P esetén változatlanok maradtak, amit persze nehéz volt elérni, különösen háború idején. Az egyszerűsítések ellenére a 2P acélból készült szerkezeti páncél még hőkezelésen esett át - kioltás és magas temperálás, ami jelentősen megterhelte a tartályok kritikusabb páncélrészeinek hőkezeléséhez szükséges hőberendezéseket, és jelentősen megnövelte a gyártási ciklust is. A háború alatt a TsNII-48 szakemberei kifejleszthettek technológiákat hasonló acélok beszerzésére, amelyek előállítása felszabadította a 8C fő páncélzat erőforrásait.
