รอสงคราม
ปัญหาเกี่ยวกับการผลิตรถถังในสหภาพโซเวียตในช่วงทศวรรษที่ 1920 และ 1930 ซึ่งเกี่ยวข้องกับความไม่พร้อมของอุตสาหกรรมเป็นหลัก ส่วนหนึ่งมาจากความล้าหลังของอุตสาหกรรมยานเกราะ เมื่อต้นปี พ.ศ. 2475 มีเพียงสองในสี่องค์กรที่วางแผนไว้เท่านั้นที่สามารถหลอมและม้วนเกราะได้ เหล่านี้เป็นโรงงาน Izhora และ Mariupol เนื่องจากความต้องการความเร็วในการผลิตที่สูงเกินไป (นี่เป็นสัญญาณของเวลานั้น) โรงงานเหล่านี้จึงล้าหลังแผนเรื้อรัง ดังนั้นที่หนึ่งในองค์กรที่เก่าแก่ที่สุดในประเทศ โรงงาน Izhora ในเมือง Kolpino ในหนึ่งปีพวกเขาสามารถเชี่ยวชาญเพียง 38% ของแผนและใน Mariupol ที่โรงงาน Ilyich - เพียงหนึ่งในสี่เท่านั้น สาเหตุหลักมาจากการผลิตชุดเกราะที่ต่างกันซึ่งเชื่อมประสานเข้าด้วยกันอย่างซับซ้อน ซึ่งพวกเขารู้วิธีผลิตในประเทศของเรามาตั้งแต่ปี 1910 ต้องใช้เกราะประเภทเดียวกันเพื่อทนต่อขีปนาวุธและกระสุนที่มีหัวแหลมซึ่งไม่ได้ให้ความแข็งปานกลางและเป็นเนื้อเดียวกันตามปกติ ในขณะนั้น เกราะซีเมนต์ถูกแบ่งออกเป็นสองเกรด: ซีเมนต์ที่มีความแข็งต่ำแต่ด้านหลังแข็งเพียงพอ และในรุ่นที่สอง มีด้านหลังแข็งปานกลาง โดยทั่วไป สำหรับการผลิต "แซนวิช" ดังกล่าว จำเป็นต้องใช้เหล็กโครเมียม-โมลิบดีนัมและโครเมียม-นิกเกิล-โมลิบดีนัม ซึ่งต้องการสารเติมแต่งเฟอร์โรอัลลอยด์ที่หายาก องค์ประกอบการผสมหลักของเหล็กเหล่านี้คือโครเมียม (1, 5–2, 5%) ซึ่งส่งเสริมคาร์บูไรเซชันแบบเข้มข้นและความสำเร็จของความแข็งสูงของชั้นซีเมนต์หลังจากการชุบแข็ง ความพยายามที่จะใช้แมงกานีสและซิลิกอนในประเทศสำหรับเหล็กชุบแข็งแทนโครเมียมที่นำเข้าให้ผลลัพธ์เชิงลบ เมื่อผสมกับแมงกานีส พบว่าเหล็กมีแนวโน้มที่จะเติบโตของเกรนที่อุณหภูมิคาร์บูไรซิ่ง (920–950 องศาเซลเซียส) โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อต้องเปิดรับแสงนานซึ่งจำเป็นสำหรับการคาร์บูไรซิ่งที่ความลึกมาก การแก้ไขชั้นคาร์บูไรซ์ที่มีความร้อนสูงเกินไปในระหว่างการประสานทำให้เกิดปัญหาที่สำคัญและเกี่ยวข้องกับความจำเป็นในการใช้การตกผลึกซ้ำหลายครั้ง ซึ่งทำให้เกิดการแยกชั้นคาร์บอนออกอย่างมีนัยสำคัญของชั้นซีเมนต์และตะกั่วแผ่น และยังไม่ได้ผลกำไรทางเศรษฐกิจอีกด้วย อย่างไรก็ตาม จนถึงช่วงต้นทศวรรษ 30 เกราะซีเมนต์ถูกใช้ทั้งในด้านการบินและในการสร้างรถถัง ในเครื่องบิน แผ่นเกราะที่มีความหนาสูงสุด 13 มม. ถูกยึดไว้ เช่นเดียวกับเกราะของรถถังที่มีขนาดไม่เกิน 30 มม. นอกจากนี้ยังมีการพัฒนาชุดเกราะซีเมนต์กันกระสุนขนาด 20 มม. ซึ่งไม่ได้ไปไกลกว่าการพัฒนาทดลอง เกราะดังกล่าวต้องมีขนาดใหญ่แน่นอน ซึ่งต้องการทรัพยากรขนาดมหึมาสำหรับการพัฒนาการผลิต
แม้จะมีปัญหากับการผลิตเกราะซีเมนต์ แต่ตัวถังของรถถัง T-28 ก็เกือบจะสมบูรณ์แล้ว แต่อุตสาหกรรมในประเทศค่อยๆ ละทิ้งเทคโนโลยีในการประสานแผ่นเกราะ ซึ่งส่วนใหญ่เกิดจากการคัดแยกที่สูงมาก เมื่อพิจารณาถึงแผนการผลิตที่รัฐบาลและผู้แทนพิเศษของประชาชนเรียกร้อง ก็ไม่น่าแปลกใจเลย โรงงาน Izhora เป็นโรงงานแห่งแรกที่เปลี่ยนมาใช้ชุดเกราะใหม่ โดยได้เชี่ยวชาญการหลอมเกราะ "PI" แบบโครเมียม-ซิลิเซียส-แมงกานีสที่มีความแข็งสูง ใน Mariupol พวกเขาเชี่ยวชาญ "MI" ของแมงกานีสที่ต่างกัน ประเทศค่อยๆเปลี่ยนไปใช้ประสบการณ์ในการออกแบบชุดเกราะ ก่อนหน้านั้นก็ใช้เทคโนโลยีต่างประเทศ (ส่วนใหญ่เป็นอังกฤษ)การปฏิเสธที่จะซีเมนต์เกราะทำให้แผ่นหนาขึ้นด้วยความต้านทานของเกราะเดียวกัน ดังนั้น แทนที่จะใช้เกราะซีเมนต์ขนาด 10 และ 13 มม. ตัวถัง T-26 ต้องเชื่อมจากแผ่นเหล็ก Izhora ขนาด 15 มม. "PI" ในกรณีนี้ รถถังมีน้ำหนัก 800 กิโลกรัม ควรสังเกตว่าการเปลี่ยนจากเหล็กซีเมนต์ราคาแพงไปเป็นเทคโนโลยีเกราะที่เป็นเนื้อเดียวกันที่มีราคาค่อนข้างต่ำกลับกลายเป็นว่ามีประโยชน์มากในช่วงสงคราม หากสิ่งนี้ไม่ได้เกิดขึ้นในช่วงก่อนสงคราม การพัฒนาการหลอมและการกลิ้งของเกราะราคาแพงไม่น่าจะเกิดขึ้นได้เนื่องจากการอพยพของวิสาหกิจในปี 2484-2485
ตั้งแต่ปีก่อนสงคราม บทบาทหลักในการค้นหาและวิจัยชุดเกราะชนิดใหม่เล่นโดย "Armor Institute" TsNII-48 ซึ่งปัจจุบันรู้จักกันในชื่อ NRC "Kurchatov Institute" - TsNII KM "Prometheus" ทีมวิศวกรและนักวิทยาศาสตร์ของ TsNII-48 กำหนดทิศทางหลักของอุตสาหกรรมเกราะในประเทศ ในทศวรรษที่ผ่านมาก่อนสงคราม การปรากฏตัวในต่างประเทศของปืนใหญ่เจาะเกราะของคาลิเบอร์จาก 20 ถึง 50 มม. กลายเป็นความท้าทายอย่างยิ่ง สิ่งนี้ทำให้นักพัฒนาต้องมองหาสูตรใหม่สำหรับทำเกราะรถถัง
กำเนิด 8C
แทนที่เกราะซีเมนต์ที่ทนทานต่อโพรเจกไทล์และกระสุนหัวแหลมบนยานเกราะเบาและกลางด้วยเหล็กกล้าความแข็งสูงเท่านั้น และสิ่งนี้ก็ประสบความสำเร็จในการควบคุมโดยนักโลหะวิทยาในประเทศ ตัวถังรถหุ้มเกราะ BA-10, รถถังเบา T-60 (ความหนาของเกราะ 15 มม., ด้านหน้า - 35 มม.), T-26 (ความหนาของเกราะ 15 มม.) และแน่นอน รถถังกลาง T- 34 (ความหนาของเกราะ 45 มม.). ชาวเยอรมันก็มีเกราะที่มีความแข็งสูงเป็นสำคัญ อันที่จริง เกราะทั้งหมด (ตั้งแต่หมวกทหารราบและลงท้ายด้วยโครงสร้างป้องกันการบิน) ในที่สุดก็มีความแข็งสูง แทนที่เกราะที่ยึดด้วยซีเมนต์ บางทีมีเพียง KV หนักเท่านั้นที่สามารถซื้อเกราะแข็งปานกลางได้ แต่สิ่งนี้ต้องแลกมาด้วยความหนาของแผ่นที่มากขึ้นและมวลสุดท้ายของรถถัง
เหล็กเกราะ 8C ซึ่งเป็นพื้นฐานของการป้องกันปืนใหญ่ของรถถัง T-34 กลายเป็นมงกุฎแห่งความคิดสร้างสรรค์ที่แท้จริงของนักโลหะวิทยาในประเทศ ควรสังเกตว่าการผลิตชุดเกราะ 8C ในช่วงก่อนสงครามและระหว่างมหาสงครามแห่งความรักชาติเป็นสองกระบวนการที่แตกต่างกันอย่างมาก แม้แต่ในอุตสาหกรรมก่อนสงครามของสหภาพโซเวียต การผลิต 8C ยังเป็นกระบวนการที่ซับซ้อนและมีราคาแพง พวกเขาสามารถประสบความสำเร็จได้เฉพาะใน Mariupol เท่านั้น องค์ประกอบทางเคมีของ 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 - น้อยกว่า 0.035% และ S - น้อยกว่า 0.03% สำหรับการหลอมต้องใช้เตาเผาแบบเปิดที่มีความจุสูงถึง 180 ตันโดยเทเกราะในอนาคตลงในแม่พิมพ์ที่ค่อนข้างเล็ก 7, 4 ตันต่อชิ้น การดีออกซิเดชันของโลหะผสมเหลว (การกำจัดออกซิเจนส่วนเกิน) ในเตาเผาได้ดำเนินการด้วยวิธีการแพร่กระจายที่มีราคาแพงโดยใช้คาร์บอนหรือซิลิกอน นำแท่งสำเร็จรูปออกจากแม่พิมพ์และรีดตามด้วยการระบายความร้อนช้า ในอนาคต เกราะในอนาคตจะร้อนขึ้นอีกครั้งที่ 650-680 องศาและระบายความร้อนในอากาศ: มันเป็นช่วงพักร้อนที่ออกแบบมาเพื่อให้เหล็กเป็นพลาสติกและลดความเปราะบาง หลังจากนั้นจึงเป็นไปได้ที่จะนำแผ่นเหล็กเข้าสู่กระบวนการทางกล เนื่องจากการชุบแข็งและอุณหภูมิต่ำที่ 250 องศาทำให้แข็งเกินไป อันที่จริง หลังจากขั้นตอนการชุบแข็งขั้นสุดท้ายด้วย 8C เป็นเรื่องยากที่จะทำอย่างอื่นนอกจากการเชื่อมร่างกายออกจากมัน แต่ที่นี่ก็มีปัญหาพื้นฐานเช่นกัน ความเค้นในการเชื่อมภายในที่มีนัยสำคัญที่เกิดจากความเหนียวต่ำของโลหะเกราะ 8C โดยเฉพาะอย่างยิ่งคุณภาพต่ำ ซึ่งนำไปสู่การก่อตัวของรอยแตกซึ่งมักจะเพิ่มขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป รอยร้าวรอบตะเข็บสามารถเกิดขึ้นได้แม้กระทั่ง 100 วันหลังจากการผลิตถัง สิ่งนี้กลายเป็นหายนะที่แท้จริงของการสร้างรถถังของสหภาพโซเวียตในช่วงสงคราม และในช่วงก่อนสงคราม วิธีที่มีประสิทธิภาพที่สุดในการป้องกันการก่อตัวของรอยแตกระหว่างการเชื่อมเกราะ 8C คือการใช้ความร้อนเบื้องต้นในพื้นที่เชื่อมที่อุณหภูมิ 250-280 องศา เพื่อจุดประสงค์นี้ TsNII-48 ได้พัฒนาตัวเหนี่ยวนำพิเศษ
8C ไม่ใช่เกรดเหล็กเพียงอย่างเดียวสำหรับเกราะ T-34 เมื่อมีโอกาสก็เปลี่ยนเป็นพันธุ์อื่นที่ถูกกว่า ในช่วงก่อนสงคราม TsNII-48 ได้พัฒนาเกราะโครงสร้าง 2P ซึ่งการผลิตดังกล่าวช่วยประหยัดพลังงานได้อย่างมากและทำให้การกลิ้งแผ่นง่ายขึ้น องค์ประกอบทางเคมีของ 2P: C - 0.23-0.29%, Mn - 1.2-1.6%, Si - 1.2-1.6%, Cr - น้อยกว่า 0.3%, Ni - น้อยกว่า 0, 5%, Mo - 0.15-0.25%, P - น้อยกว่า 0.035% และ S - น้อยกว่า 0.03% อย่างที่คุณเห็น เงินออมหลักอยู่ที่นิกเกิลและโครเมียมที่หายาก ในเวลาเดียวกัน ความคลาดเคลื่อนที่เข้มงวดมากสำหรับการปรากฏตัวของฟอสฟอรัสและกำมะถันยังคงไม่เปลี่ยนแปลงสำหรับ 2P ซึ่งแน่นอนว่าเป็นเรื่องยากที่จะบรรลุโดยเฉพาะอย่างยิ่งในยามสงคราม แม้จะมีการทำให้เข้าใจง่ายขึ้น แต่เกราะโครงสร้างที่ทำจากเหล็ก 2P ยังคงผ่านการอบชุบด้วยความร้อน - การชุบแข็งและการแบ่งเบาบรรเทาสูง ซึ่งบรรจุอุปกรณ์ระบายความร้อนที่จำเป็นสำหรับการรักษาความร้อนของชิ้นส่วนเกราะที่สำคัญกว่าของรถถัง และเพิ่มรอบการผลิตอย่างมีนัยสำคัญ ในช่วงสงคราม ผู้เชี่ยวชาญ TsNII-48 สามารถพัฒนาเทคโนโลยีเพื่อให้ได้เหล็กกล้าที่คล้ายคลึงกัน การผลิตซึ่งทำให้ทรัพยากรสำหรับชุดเกราะหลัก 8C ว่างมากขึ้น