Esperando la guerra
Los problemas con la producción de tanques en la Unión Soviética en las décadas de 1920 y 1930, asociados principalmente con la falta de disponibilidad de la industria, se explicaron en parte por el retraso de la industria blindada. A principios de 1932, solo dos de las cuatro empresas planeadas podían fundir y enrollar armaduras. Se trataba de las fábricas de Izhora y Mariupol. Debido a los requisitos excesivamente altos para la velocidad de producción (esto era un signo de esa época), estas fábricas estaban crónicamente atrasados en los planes. Entonces, en una de las empresas más antiguas del país, la planta de Izhora en la ciudad de Kolpino, en un año solo pudieron dominar el 38% del plan, y en Mariupol en la planta de Ilyich, solo una cuarta parte. Esto se debió en gran parte a la producción de complejas armaduras cementadas heterogéneas, que supieron fabricar en nuestro país desde 1910. Se requería un tipo similar de armadura para resistir proyectiles y balas de punta afilada, que la dureza media y baja homogénea habitual no proporcionaba. En ese momento, la armadura cementada se dividió en dos grados: cementado unilateralmente de templado bajo con una parte trasera suficientemente dura y, en la segunda versión, con una parte trasera de dureza media. Básicamente, para la producción de tales "sándwiches" se requería acero al cromo-molibdeno y cromo-níquel-molibdeno, lo que requería escasos aditivos importados de ferroaleaciones. El principal elemento de aleación de estos aceros fue el cromo (1, 5–2, 5%), que promueve la carburación intensiva y el logro de una alta dureza de la capa cementada después del temple. Un intento de utilizar manganeso y silicio nacionales para acero cementado en lugar de cromo importado arrojó un resultado negativo. Cuando se alea con manganeso, se reveló que el acero es propenso al crecimiento de granos a la temperatura de cementación (920–950 grados Celsius), especialmente con exposiciones prolongadas necesarias para la cementación a gran profundidad. La corrección de la capa cementada sobrecalentada durante la cementación presentó dificultades significativas y se asoció con la necesidad de aplicar una recristalización múltiple, lo que provocó una descarburación significativa de la capa cementada y los cables de la hoja, y tampoco fue económicamente rentable. Sin embargo, hasta principios de los años 30, la armadura cementada se utilizó tanto en la aviación como en la construcción de tanques. En los aviones, se cementaron placas de blindaje de hasta 13 mm de espesor, como blindaje de tanque de hasta 30 mm. También hubo desarrollos de armaduras cementadas de 20 mm resistentes a las balas, que no fueron más allá del desarrollo experimental. Definitivamente, dicha armadura tenía que ser masiva, lo que requería solo recursos gigantes para el desarrollo de la producción.
A pesar de tales dificultades con la producción de blindaje cementado, el casco del tanque T-28 estaba casi completamente hecho de él. Pero gradualmente, la industria nacional abandonó las tecnologías para cementar placas de blindaje, en gran parte debido a los altísimos rechazos. Considerando los planes de producción exigidos por el gobierno y las comisarías populares especializadas, esto no fue para nada sorprendente. La planta de Izhora fue la primera en cambiar a la nueva armadura, habiendo dominado la fundición de armaduras de cromo-silicio-manganeso de alta dureza "PI". En Mariupol, dominaron el heterogéneo manganeso "MI". El país cambió gradualmente a su propia experiencia en el diseño de armaduras. Hasta ese momento, se basaba en tecnologías extranjeras (principalmente británicas). La negativa a cementar la armadura hizo que las láminas fueran más gruesas con la misma resistencia de la armadura. Entonces, en lugar de una armadura cementada de 10 y 13 mm, el casco del T-26 tuvo que soldarse con láminas de acero Izhora "PI" de 15 mm. En este caso, el tanque pesaba 800 kilogramos. Cabe señalar que la transición del costoso acero cementado a tecnologías de blindaje homogéneo de costo relativamente bajo resultó ser muy útil en tiempos de guerra. Si esto no hubiera sucedido en los años anteriores a la guerra, el desarrollo de la fundición y laminado de tipos costosos de armaduras habría sido poco probable dada la evacuación de empresas en 1941-1942.
Desde los años anteriores a la guerra, el papel principal en la búsqueda e investigación de nuevos tipos de armaduras fue desempeñado por el "Instituto de Armadura" TsNII-48, que ahora se conoce como el "Instituto Kurchatov" de la NRC - TsNII KM "Prometheus". El equipo de ingenieros y científicos de TsNII-48 determinó las principales direcciones de la industria nacional de armaduras. En la última década antes de la guerra, la aparición en el extranjero de artillería perforante de calibres de 20 a 50 mm se convirtió en un serio desafío. Esto obligó a los desarrolladores a buscar nuevas recetas para blindaje de tanques de cocción.
Nacimiento de 8C
Reemplace la armadura cementada resistente a proyectiles y balas de cabeza afilada en vehículos blindados ligeros y medianos solo con acero de alta dureza. Y esto fue dominado con éxito por los metalúrgicos nacionales. Cascos de vehículos blindados BA-10, tanques ligeros T-60 (grosor del blindaje 15 mm, frontal - 35 mm), T-26 (grosor del blindaje 15 mm) y, por supuesto, tanques medianos T-34 (grosor del blindaje 45 mm). Los alemanes también tenían como prioridad las armaduras de alta dureza. De hecho, todas las armaduras (comenzando con cascos de infantería y terminando con estructuras de protección de aviación) eventualmente se volvieron de alta dureza, reemplazando la cementada. Quizás solo los KV pesados podrían permitirse un blindaje de dureza media, pero esto tuvo que pagarse con el mayor grosor de las láminas y la masa final del tanque.
El acero de armadura 8C, la base de la defensa anticañón del tanque T-34, se convirtió en una verdadera corona de creatividad de los metalúrgicos nacionales. Cabe señalar que la producción de armaduras 8C en los años anteriores a la guerra y durante la Gran Guerra Patria fueron dos procesos seriamente diferentes. Incluso para la industria de antes de la guerra de la Unión Soviética, la producción de 8C fue un proceso complejo y costoso. Solo pudieron dominarlo con éxito en Mariupol. La composición química de 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 - menos del 0.035% y S - menos del 0.03%. Para la fundición, se requirieron hornos de hogar abierto con una capacidad de hasta 180 toneladas, vertiendo armaduras futuras en moldes relativamente pequeños de 7, 4 toneladas cada uno. La desoxidación de la aleación líquida (eliminación del exceso de oxígeno) en el horno se llevó a cabo mediante un costoso método difuso utilizando carbono o silicio. El lingote terminado se sacó del molde y se laminó, seguido de un enfriamiento lento. En el futuro, la futura armadura se calentó nuevamente a 650-680 grados y se enfrió en el aire: fueron unas vacaciones altas, diseñadas para darle plasticidad al acero y reducir la fragilidad. Solo después de eso fue posible someter las láminas de acero a un procesamiento mecánico, ya que el endurecimiento posterior y el bajo revenido a 250 grados lo hicieron demasiado difícil. De hecho, después del procedimiento de endurecimiento final con 8C, fue difícil hacer algo más que soldar el cuerpo. Pero aquí también hubo dificultades fundamentales. Las tensiones de soldadura internas significativas que surgen de la baja ductilidad del metal de armadura 8C, especialmente con su baja calidad, conducen a la formación de grietas, que a menudo aumentan con el tiempo. Las grietas alrededor de las costuras podrían formarse incluso 100 días después de la fabricación del tanque. Esto se convirtió en un verdadero flagelo de la construcción de tanques de la Unión Soviética durante la guerra. Y en el período anterior a la guerra, la forma más efectiva de prevenir la formación de grietas durante la soldadura de la armadura 8C fue el uso de calentamiento local preliminar de la zona de soldadura a una temperatura de 250-280 grados. Para este propósito, TsNII-48 desarrolló inductores especiales.
8C no fue el único grado de acero para la armadura T-34. Donde había una oportunidad, se cambiaba por otras variedades más baratas. En el período anterior a la guerra, TsNII-48 desarrolló una armadura estructural 2P, cuya producción ahorró energía significativamente y simplificó el enrollado de láminas. La composición química de 2P: C - 0.23-0.29%, Mn - 1.2-1.6%, Si - 1.2-1.6%, Cr - menos del 0.3%, Ni - menos del 0, 5%, Mo - 0.15-0.25%, P - menos del 0,035% y S - menos del 0,03%. Como puede ver, los principales ahorros se dieron en el escaso níquel y cromo. Al mismo tiempo, las tolerancias muy estrictas para la presencia de fósforo y azufre se mantuvieron sin cambios para 2P, lo que, por supuesto, fue difícil de lograr, especialmente en tiempos de guerra. A pesar de todas las simplificaciones, la armadura estructural hecha de acero 2P todavía se sometió a un tratamiento térmico: temple y revenido alto, lo que cargó significativamente el equipo térmico necesario para el tratamiento térmico de las partes más críticas de la armadura de los tanques y también aumentó significativamente el ciclo de producción. Durante la guerra, los especialistas de TsNII-48 pudieron desarrollar tecnologías para obtener aceros similares, cuya producción liberó recursos para la armadura principal 8C.
