Čekajući rat
Problemi s proizvodnjom tenkova u Sovjetskom Savezu 1920 -ih i 1930 -ih, povezani prvenstveno s nedostupnošću industrije, djelomično su se objašnjavali zaostajanjem oklopne industrije. Do početka 1932. godine samo su dva od planirana četiri preduzeća mogla izvaditi oklop. To su bile fabrike u Ižori i Mariupolju. Zbog previsokih zahtjeva za brzinom proizvodnje (to je bio znak tog vremena), ove su tvornice kronično zaostajale za planovima. Tako su u jednom od najstarijih preduzeća u zemlji, pogonu Izhora u gradu Kolpinu, za godinu dana uspjeli savladati samo 38% plana, a u Mariupolju u tvornici Ilyich - samo jednu četvrtinu. To je u velikoj mjeri posljedica proizvodnje složenih cementiranih heterogenih oklopa, koje su u našoj zemlji znali proizvoditi od 1910. Slična vrsta oklopa bila je potrebna za izdržavanje projektila i metaka oštrih glava, što uobičajena homogena srednja i niska tvrdoća nisu osigurali. U to vrijeme, cementirani oklop bio je podijeljen u dvije klase: nisko temperirani, jednostrano cementirani s dovoljno tvrdom stražnjom stranom i, u drugoj verziji, sa srednje tvrdom stražnjom stranom. U osnovi, za proizvodnju takvih "sendviča" potreban je krom-molibden i krom-nikal-molibden čelik, koji je zahtijevao oskudne uvezene aditive od ferolegure. Glavni legirajući element ovih čelika bio je krom (1, 5–2, 5%), koji potiče intenzivnu karburizaciju i postizanje visoke tvrdoće cementiranog sloja nakon kaljenja. Pokušaj korištenja domaćeg mangana i silicija za čelik kaljen kućištem umjesto uvoznog kroma dao je negativan rezultat. Kada je legirano s manganom, otkriveno je da je čelik sklon rastu zrna na temperaturi karburizacije (920–950 stepeni Celzijusa), posebno pri dugim izlaganjima potrebnim za karburiranje na velikoj dubini. Korekcija karburiziranog sloja pregrijanog tijekom cementacije predstavljala je značajne poteškoće i bila je povezana sa potrebom primjene višestruke rekristalizacije, što je uzrokovalo značajnu dekarburizaciju cementiranog sloja i olova, a bilo je i ekonomski neisplativo. Ipak, do ranih 30 -ih, cementirani oklop se koristio i u zrakoplovstvu i u izgradnji tenkova. U avionima su oklopljene ploče debljine do 13 mm cementirane, poput oklopa tenkova do 30 mm. Bilo je i razvoja 20-mm cementiranog oklopa otpornog na metke, koji nije išao dalje od eksperimentalnog razvoja. Takav oklop definitivno je morao biti masivan, što je zahtijevalo samo ogromne resurse za razvoj proizvodnje.
Unatoč takvim poteškoćama s proizvodnjom cementiranog oklopa, trup tenka T-28 bio je gotovo u potpunosti izrađen od njega. No, postupno je domaća industrija napuštala tehnologije cementiranja oklopnih ploča, uglavnom zbog iznimno velikog broja odbijenica. Uzimajući u obzir planove proizvodnje koje su zahtijevali vlada i specijalizirani narodni komesarijati, to uopće nije iznenadilo. Fabrika u Ižori prva je prešla na novi oklop, savladavši taljenje visokotvrdog krom-silicijum-manganskog oklopa "PI". U Mariupolju su savladali heterogeni mangan "MI". Zemlja se postupno prebacila na vlastito iskustvo u projektiranju oklopa. Do tada se temeljio na stranim tehnologijama (uglavnom britanskim). Odbijanje cementiranja oklopa učinilo je ploče debljima s istim otporom oklopa. Dakle, umjesto 10- i 13-mm cementiranog oklopa, trup T-26 morao je biti zavaren od 15-milimetarskih limova izžorskog čelika "PI". U ovom slučaju tenk je bio težak 800 kilograma. Treba napomenuti da se prijelaz sa skupocementiranog čelika na relativno jeftine homogene tehnologije oklopa pokazao vrlo korisnim u ratu. Da se to nije dogodilo u predratnim godinama, razvoj topljenja i valjanja skupih vrsta oklopa bio bi malo vjerovatan s obzirom na evakuaciju preduzeća 1941-1942.
Od prijeratnih godina glavnu ulogu u potrazi i istraživanju novih vrsta oklopa imao je "Institut za oklope" TsNII-48, koji je danas poznat kao NRC "Kurčatov institut"-TsNII KM "Prometej". Tim inženjera i naučnika TsNII-48 odredio je glavne pravce domaće industrije oklopa. U posljednjoj deceniji prije rata pojavljivanje u inozemstvu oklopne artiljerije kalibra od 20 do 50 mm postalo je ozbiljan izazov. To je natjeralo programere da traže nove recepte za kuhanje oklopa tenkova.
Rođenje 8C
Zamenite cementirani oklop otporan na projektile i metke sa oštrom glavom na lakim i srednjim oklopnim vozilima samo čelikom visoke tvrdoće. I to su uspješno savladali domaći metalurzi. Trupovi oklopnih vozila BA-10, laki tenkovi T-60 (debljina oklopa 15 mm, frontalna-35 mm), T-26 (debljina oklopa 15 mm) i, naravno, srednji tenkovi T-34 (debljina oklopa 45 mm). Nemci su takođe imali prioritet oklopa visoke tvrdoće. Zapravo, svi oklopi (počevši od pješačkih kaciga i završavajući zračnim zaštitnim strukturama) na kraju su postali velike tvrdoće, zamijenivši cementirani. Možda su samo teški KV-ovi mogli priuštiti oklop srednje tvrdoće, ali to se moralo platiti većom debljinom limova i konačnom masom tenka.
Oklopni čelik 8C, osnova anti-topovske odbrane tenka T-34, postao je prava kruna kreativnosti domaćih metalurga. Treba napomenuti da su proizvodnja 8C oklopa u predratnim godinama i za vrijeme Velikog Domovinskog rata bila dva ozbiljno različita procesa. Čak i za predratnu industriju Sovjetskog Saveza, proizvodnja 8C bila je složen i skup proces. Uspjeli su to uspješno savladati samo u Mariupolju. Hemijski sastav 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 - manje od 0,035% i S - manje od 0,03%. Za topljenje su bile potrebne otvorene peći kapaciteta do 180 tona, koje su izlijevale budući oklop u relativno male kalupe od po 7, 4 tone. Deoksidacija tekuće legure (uklanjanje viška kisika) u peći izvedena je skupom difuznom metodom pomoću ugljika ili silicija. Gotovi ingot izvađen je iz kalupa i valjan, nakon čega je uslijedilo sporo hlađenje. U budućnosti, budući oklop se ponovo zagrijavao na 650-680 stepeni i hladio u zraku: bio je to veliki odmor, osmišljen da čeliku da plastičnost i smanji krhkost. Tek nakon toga bilo je moguće čelične limove podvrgnuti mehaničkoj obradi, budući da ih je kasnije kaljenje i nisko kaljenje na 250 stupnjeva učinilo pretvrdim. U stvari, nakon posljednjeg postupka stvrdnjavanja s 8C, bilo je teško učiniti bilo što drugo osim zavariti tijelo iz njega. Ali i ovdje je došlo do temeljnih poteškoća. Značajna unutarnja naprezanja zavarivanja koja proizlaze iz niske duktilnosti oklopnog metala 8C, posebno zbog niske kvalitete, dovode do stvaranja pukotina koje su se s vremenom često povećavale. Pukotine oko šavova mogu nastati čak 100 dana nakon proizvodnje rezervoara. Ovo je postalo prava pošast tenkovske zgrade Sovjetskog Saveza tokom rata. A u predratnom periodu najefikasniji način sprečavanja stvaranja pukotina tokom zavarivanja 8C oklopa bio je upotreba prethodnog lokalnog zagrijavanja zone zavarivanja na temperaturu od 250-280 stepeni. U tu je svrhu TsNII-48 razvio posebne induktore.
8C nije bio jedini čelik za oklope T-34. Tamo gdje je bila prilika, zamjenjivali su je za druge, jeftinije sorte. U prijeratnom periodu, TsNII-48 je razvio 2P strukturni oklop, čija je proizvodnja značajno uštedjela energiju i pojednostavila valjanje lima. Hemijski sastav 2P: C - 0,23-0,29%, Mn - 1,2-1,6%, Si - 1,2-1,6%, Cr - manje od 0,3%, Ni - manje od 0,5%, Mo - 0,15-0,25%, P - manje od 0,035% i S - manje od 0,03%. Kao što vidite, najveće uštede bile su u nedostatku nikla i hroma. U isto vrijeme, vrlo stroge tolerancije na prisustvo fosfora i sumpora ostale su nepromijenjene za 2P, što je, naravno, bilo teško postići, posebno u ratno vrijeme. Unatoč svim pojednostavljenjima, konstrukcijski oklopi od čelika 2P i dalje su podvrgnuti toplinskoj obradi - kaljenju i visokom temperiranju, što je značajno opteretilo toplinsku opremu potrebnu za toplinsku obradu kritičnijih oklopnih dijelova tenkova, a također je značajno povećalo proizvodni ciklus. Tijekom rata stručnjaci TsNII-48 uspjeli su razviti tehnologije za dobivanje sličnih čelika, čija je proizvodnja oslobodila resurse za glavni oklop 8C.
