Esperando a guerra
Os problemas com a produção de tanques na União Soviética nas décadas de 1920 e 1930, associados principalmente à indisponibilidade da indústria, foram parcialmente explicados pelo atraso da indústria de blindados. No início de 1932, apenas duas das quatro empresas planejadas podiam fundir e laminar armaduras. Essas eram as fábricas Izhora e Mariupol. Devido às exigências excessivamente altas de velocidade de produção (isso era um sinal da época), essas fábricas ficavam cronicamente atrasadas. Assim, em um dos empreendimentos mais antigos do país, a fábrica Izhora na cidade de Kolpino, em um ano eles conseguiram dominar apenas 38% do plano, e em Mariupol na fábrica Ilyich - apenas um quarto. Isso se deveu em grande parte à produção de armaduras heterogêneas cimentadas complexas, que eles sabiam fazer em nosso país desde 1910. Um tipo semelhante de armadura era necessário para resistir a projéteis de cabeça afiada e balas, que a dureza média e baixa homogênea usual não fornecia. Naquela época, a armadura cimentada era dividida em dois graus: temperado baixo cimentado unilateralmente com verso suficientemente duro e, na segunda versão, com verso médio duro. Basicamente, para a produção de tais "sanduíches" eram necessários cromo-molibdênio e aço cromo-níquel-molibdênio, que exigiam escassos aditivos de ferroliga importados. O principal elemento de liga desses aços foi o cromo (1, 5–2, 5%), que promove intensa carburação e obtenção de alta dureza da camada cimentada após a têmpera. Uma tentativa de usar manganês doméstico e silício para aço cementado em vez de cromo importado teve um resultado negativo. Quando ligado com manganês, foi revelado que o aço é propenso a crescimento de grãos na temperatura de cementação (920–950 graus Celsius), especialmente com longas exposições necessárias para cementação a uma grande profundidade. A correção da camada cementada superaquecida durante a cimentação apresentou dificuldades significativas e foi associada à necessidade de aplicação de recristalização múltipla, o que causou descarbonetação significativa da camada cimentada e dos cabos da folha, além de ser economicamente não lucrativo. No entanto, até o início dos anos 30, a blindagem cimentada era usada tanto na aviação quanto na construção de tanques. Em aeronaves, placas de blindagem de até 13 mm de espessura foram cimentadas, como blindagem de tanques de até 30 mm. Também houve desenvolvimentos de blindagem cimentada de 20 mm à prova de bala, que não foi além do desenvolvimento experimental. Essa armadura definitivamente tinha que ser massiva, o que exigia apenas recursos gigantescos para o desenvolvimento da produção.
Apesar de tais dificuldades com a produção de blindagem cimentada, o casco do tanque T-28 foi quase totalmente feito dela. Mas, gradualmente, a indústria nacional abandonou as tecnologias de cimentação de placas de blindagem, em grande parte devido aos rejeitos extremamente elevados. Considerando os planos de produção exigidos pelo governo e pelos comissariados populares especializados, isso não era nenhuma surpresa. A fábrica de Izhora foi a primeira a mudar para a nova armadura, tendo dominado a fundição da armadura de cromo-silício-manganês de alta dureza "PI". Em Mariupol, eles dominaram o heterogêneo manganês "MI". O país gradualmente mudou para sua própria experiência no design de armaduras. Até então, baseava-se em tecnologias estrangeiras (principalmente britânicas). A recusa em cimentar a armadura tornou as folhas mais grossas com a mesma resistência da armadura. Assim, em vez de blindagem cimentada de 10 e 13 mm, o casco do T-26 teve que ser soldado a partir de placas de aço Izhora "PI" de 15 mm. Nesse caso, o tanque pesava 800 quilos. Deve-se notar que a transição do caro aço cimentado para tecnologias de blindagem homogênea de custo relativamente baixo acabou sendo muito útil em tempo de guerra. Se isso não tivesse acontecido nos anos anteriores à guerra, o desenvolvimento da fundição e laminação de tipos caros de armaduras teria sido improvável, dada a evacuação das empresas em 1941-1942.
Desde os anos pré-guerra, o papel principal na busca e pesquisa de novos tipos de armadura era desempenhado pelo "Armor Institute" TsNII-48, que agora é conhecido como NRC "Kurchatov Institute" - TsNII KM "Prometheus". A equipe de engenheiros e cientistas do TsNII-48 determinou as principais direções da indústria de blindagem doméstica. Na última década antes da guerra, o surgimento no exterior de artilharia perfurante de calibres de 20 a 50 mm tornou-se um sério desafio. Isso forçou os desenvolvedores a procurar novas receitas para armaduras de tanques de cozinha.
Nascimento de 8C
Substitua a armadura cimentada resistente a projéteis de cabeça afiada e balas em veículos blindados leves e médios apenas com aço de alta dureza. E isso foi dominado com sucesso por metalúrgicos domésticos. Cascos de veículos blindados BA-10, tanques leves T-60 (espessura da blindagem 15 mm, frontal - 35 mm), T-26 (espessura da blindagem 15 mm) e, claro, tanques médios T-34 (espessura da blindagem 45 mm). Os alemães também priorizavam a blindagem de alta dureza. Na verdade, todas as armaduras (começando com capacetes de infantaria e terminando com estruturas de proteção de aviação) eventualmente se tornaram de alta dureza, substituindo a cimentada. Talvez apenas KVs pesados pudessem pagar uma blindagem de dureza média, mas isso tinha que ser pago com a maior espessura das folhas e a massa final do tanque.
A blindagem de aço 8C, base da defesa anti-canhão do tanque T-34, tornou-se a verdadeira coroa da criatividade dos metalúrgicos domésticos. Deve-se notar que a produção da armadura 8C nos anos anteriores à guerra e durante a Grande Guerra Patriótica foi dois processos seriamente diferentes. Mesmo para a indústria pré-guerra da União Soviética, a produção do 8C era um processo complexo e caro. Eles foram capazes de dominá-lo com sucesso apenas em Mariupol. A composição 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 de 0,035% e S - menos de 0,03%. Para a fundição, fornos de lareira com capacidade de até 180 toneladas eram necessários, despejando a futura armadura em moldes relativamente pequenos de 7,4 toneladas cada. A desoxidação da liga líquida (remoção do excesso de oxigênio) no forno foi realizada por um método difuso caro usando carbono ou silício. O lingote acabado foi retirado do molde e laminado, seguido de resfriamento lento. No futuro, a futura armadura foi novamente aquecida a 650-680 graus e resfriada no ar: foram férias altas, projetadas para dar plasticidade ao aço e reduzir sua fragilidade. Só depois disso foi possível submeter as chapas de aço ao processamento mecânico, pois o endurecimento posterior e o revenido baixo a 250 graus a endureceram. Na verdade, após o procedimento de endurecimento final com 8C, era difícil fazer qualquer outra coisa além de soldar o corpo fora dele. Mas aqui também houve dificuldades fundamentais. Tensões de soldagem internas significativas decorrentes da baixa ductilidade do metal de armadura 8C, principalmente com sua baixa qualidade, levando à formação de fissuras, que muitas vezes aumentavam com o tempo. Rachaduras ao redor das costuras podem se formar até 100 dias após a fabricação do tanque. Isso se tornou um verdadeiro flagelo da construção de tanques da União Soviética durante a guerra. E no período pré-guerra, a forma mais eficaz de prevenir a formação de rachaduras durante a soldagem da armadura 8C era o uso de aquecimento local preliminar da zona de soldagem a uma temperatura de 250-280 graus. Para este propósito, o TsNII-48 desenvolveu indutores especiais.
8C não era o único tipo de aço para a blindagem T-34. Onde havia oportunidade, era trocado por outras variedades mais baratas. No período pré-guerra, o TsNII-48 desenvolveu a blindagem estrutural 2P, cuja produção economizou energia significativamente e simplificou a laminação das chapas. A composição química de 2P: C - 0,23-0,29%, Mn - 1,2-1,6%, Si - 1,2-1,6%, Cr - menos de 0,3%, Ni - menos de 0, 5%, Mo - 0,15-0,25%, P - menos de 0,035% e S - menos de 0,03%. Como você pode ver, as principais economias foram nos escassos níquel e cromo. Ao mesmo tempo, tolerâncias muito restritas para a presença de fósforo e enxofre permaneceram inalteradas para 2P, o que, é claro, era difícil de alcançar, especialmente em tempo de guerra. Apesar de todas as simplificações, a blindagem estrutural feita de aço 2P ainda passou por tratamento térmico - têmpera e alto revenido, que carregou significativamente o equipamento térmico necessário para o tratamento térmico das peças mais críticas da blindagem dos tanques, e também aumentou significativamente o ciclo de produção. Durante a guerra, os especialistas em TsNII-48 foram capazes de desenvolver tecnologias para a obtenção de aços semelhantes, cuja produção liberou recursos para a blindagem principal 8C.
