Se sap que la guerra és el millor motor de progrés. La indústria de tancs de la Unió Soviètica va fer un vertiginós salt qualitatiu en pocs anys de guerra. La veritable corona d'això eren els tancs de la sèrie IS.
Receptes de Magnitogorsk
A la part anterior de la història, es tractava de l’armadura fosa d’alta duresa de 70L que s’utilitzava per a les torretes dels tancs IS. Els desenvolupadors d'armadures de TsNII-48 estaven lluny de la primera experiència en crear protecció per a tancs pesats.
Abans del Kursk Bulge, que es va convertir en un catalitzador per al desenvolupament de la construcció de tancs pesants domèstics, l'objectiu principal de la modernització era el tanc KV. Inicialment, tot el treball tenia com a objectiu reduir la proporció d’escassos additius d’aliatge en la composició de l’armadura. Fins i tot el nom de TsNII-48 va arribar a un de adequat: acer aliat econòmicament. L’armadura original de la marca FD-7954, amb la qual el tanc KV va entrar a la Gran Guerra Patriòtica, contenia, segons els requisits tècnics, fins a un 0,45% de molibdè, un 2,7% de níquel i crom.
A finals de 1941, un grup d’investigadors dirigits per Andrei Sergeevich Zavyalov a l’Institut Blindat van crear una recepta d’acer FD-6633 o 49C, en què el molibdè no requeria més d’un 0,3%, crom (fins a un 2,3% i níquel). fins a l’1, 5%. Tenint en compte que els tancs de la sèrie KV de la segona meitat de 1941 a 1943 es van recollir unes 4.000 còpies, es pot imaginar la quantitat d'estalvis reals en l'aliatge de metalls.
El secret de l’èxit
El secret de l’èxit dels metal·lúrgics rau en l’estudi dels paràmetres de la formació de la fractura fibrosa de l’armadura, el principal paràmetre de la resistència dels projectils. Va resultar que podeu prescindir d’una proporció significativa d’elements d’aliatge simplement canviant la velocitat de refredament de l’armadura durant l’apagat. Però això és simple en paraules: quants experiments preliminars i fongs van haver de fer els metal·lúrgics, només els arxius ara classificats podran dir-ho.
A la planta metal·lúrgica de Magnitogorsk, el 1941, es van obtenir els primers prototips d’acer 49C, que no eren inferiors a l’armadura tradicional “d’abans de la guerra”. En particular, el bombardeig del canó de 76 mm va mostrar un compliment total dels requisits tàctics del tanc. I des de 1942, només es van utilitzar armadures amb el nom 49C per a la sèrie KV. Val la pena recordar que el consum de crom, molibdè i níquel ha disminuït significativament.
La recerca de noves formulacions d'armadura per a equips pesats no va acabar aquí. El 1942, l'acer GD-63-3 es va "soldar", completament desproveït d'escassos croms i níquel. En certa mesura, el níquel va ser substituït per manganès; la seva quota va augmentar més de tres vegades (fins a l'1,43%). Es van disparar prototips de la nova armadura. I van resultar ser molt adequats per al seu ús massiu en el disseny del KV. Però els tancs de Klim Voroshilov amb armadura de duresa mitjana es retiraven. I el lloc dels vehicles pesants el van ocupar els vehicles de "Joseph Stalin" amb armadures d'alta duresa.
Armadura rodada 51C
Si es podia llançar l'armadura de 70L per a la torreta IS-2, aquest truc no funcionaria amb les parts del casc del tanc. Aquí, els enginyers es van enfrontar a dos problemes alhora: la creació d’una armadura d’alta duresa de gran gruix i la necessitat de soldar-la en un casc acabat.
Tothom que hi estigui interessat probablement ja sigui conscient dels problemes causats per la soldadura de l’armadura T-34: hi ha una alta probabilitat d’esquerdes a la zona de les soldadures. L’IS-2 no va ser una excepció. I originalment se suposava que el seu cos estava cuit a partir de parts finalment tractades tèrmicament.
En adonar-se de quines dificultats i perills comportaria aquesta solució tecnològica en l'operació militar, els especialistes del TsNII-48 van canviar el cicle de producció de tancs. Com a resultat, el 1943, a la planta de construcció de màquines pesades d’Ural i a la planta núm. 200 de Chelyabinsk, es va decidir cuinar el casc IS-2 a partir de plaques blindades que només havien passat unes vacances altes després de rodar. És a dir, de fet, el casc d'un tanc pesat estava muntat a partir d'acer "cru". Això va reduir considerablement els defectes de soldadura de l'armadura laminada d'alta duresa de 51C.
El tractament tèrmic final per escalfament abans d’apagar es va dur a terme ja sobre el cos soldat del dipòsit, després d’haver-lo reforçat prèviament amb puntals interns. El cos es va mantenir al forn durant tres hores. I després, en dispositius especials, es van traslladar a un tanc de refredament d’aigua i s’hi van mantenir durant 15 minuts. A més, la temperatura de l’aigua al tanc d’aturat va augmentar de 30 a 55 ° C. La temperatura superficial del cos després de ser retirada de l'aigua va ser de 100-150 ° С. I això no és tot.
Després d’apagar-se, el cos es va sotmetre immediatament a un baix temperat en un forn de circulació a una temperatura de 280-320 ° С amb retenció després d’arribar a aquesta temperatura durant 10-12 hores. El baix temperat de les torres de fosa amb armadura de 70L es va dur a terme de manera similar. Curiosament, el control d’esquerdes als bucs experimentals IS-2 va durar quatre mesos, quan els primers tancs de producció van sortir de les portes de la fàbrica.
Composició química
Quina va ser l'armadura rodada 51C que es va convertir en la principal per a l'IS-2, ISU-122 i ISU-152? És un acer d’enduriment profund per a gruixos de blindatge grans amb la composició química següent (%):
C 0, 18-0, 24
Mn 0, 70-1, 0
Si 1, 20-1, 60
Cr 1, 0-1, 5
Ni 3.0-3.8
Mo 0, 20-0, 40
P ≤0,035
S ≤0,035.
En comparació amb l’armadura fos 70L, l’acer laminat 51C tenia una proporció més alta de molibdè i níquel, cosa que garantia un augment de l’enduriment fins a 200 mm. Quan es van disparar els bucs dels tancs pesats amb petxines de 88 mm, va resultar que l'armadura d'alta duresa era molt superior en durabilitat a la dels seus predecessors de duresa mitjana. El problema de la col·locació de l'armadura rodada 51C es va resoldre immediatament.
Soldadura intel·ligent
Una important contribució a l'èxit del desenvolupament de la producció d'armadures de tancs de la sèrie IS es va fer mitjançant la soldadura automàtica d'acer sota una capa de flux. Com que era impossible transferir tot el procés de fabricació d’un casc blindat de tancs a tal soldadura a principis de 1944, els enginyers es van centrar en automatitzar les costures més esteses i carregades mecànicament.
A la planta número 200 de Chelyabinsk, en el procés de muntatge del casc del tanc pesat IS-2, només es podia automatitzar el 25% de totes les soldadures. A mitjan 1944, Tankograd va ser capaç d’automatitzar el 18% de tot el 25% possible de soldadures. La longitud total de les costures soldades al llarg del casc del tanc pesat IS-2 era de 410 metres corrents, dels quals 80 metres corrents es realitzaven mitjançant el mètode de soldadura automatitzada.
Aquest resultat ha suposat un important estalvi en recursos i electricitat escassos. Es va poder alliberar fins a 50 soldadors manuals qualificats (els seus costos laborals per un import de 15.400 hores laborals) i estalviar 48.000 quilowatts-hora d’electricitat. Disminució del consum d’elèctrodes (uns 20.000 kg, austenítics - 6.000 kg), d’oxigen (1.440 metres cúbics).
El temps dedicat a la soldadura també s’ha reduït significativament. Per exemple, soldar la caixa inferior i la torreta als costats amb una costura de setze metres necessitava 9,5 hores laborals en mode manual i només 2. Es necessita una costura similar de longitud que connecti la part inferior amb els laterals del casc del tanc en mode automàtic. 3 hores laborals (en manual immediatament 11, 4). Al mateix temps, els soldadors altament qualificats podrien ser substituïts per treballadors no qualificats en soldadura automàtica.
SAGs d’Ural
Investigador de la indústria dels tancs soviètics, candidat de ciències històriques Zapariy Vasily Vladimirovich de l'Institut d'Història i Arqueologia de la Filial Ural de l'Acadèmia Russa de Ciències en una de les seves obres descriu amb gran detall les unitats de soldadura automàtica utilitzades als Urals per a blindats. producció de casc.
El més estès era un rifle d'assalt del tipus "ACC" amb el cap de Bushtedt. Hi havia vuit instal·lacions d’aquest tipus a Uralmash. La velocitat d’alimentació del fil en aquesta màquina depenia de la tensió de l’arc. Necessitava 5 unitats, inclosos 3 motors elèctrics cinemàtics i 1 motor-generador.
A mitjan 1943, la màquina de soldar SA-1000 estava dissenyada per a les necessitats dels tancs pesats IS-2. O una màquina de soldar amb una capacitat de fins a 1000 A.
Per dominar la producció de cascos blindats per al nou tanc pesat de Chelyabinsk IS-3, els enginyers de la planta el 1944 van dissenyar l'aparell "SG-2000". Aquesta màquina va ser dissenyada per treballar amb cables de soldadura de baix carboni amb un diàmetre augmentat (6-8 mm) i va trobar la seva aplicació durant la fabricació de la torre IS-3. La instal·lació tenia un dispensador per introduir una composició especial (diversos ferroaliatges) a la secció de soldadura per tal de desoxidar (restaurar) el metall que conté. En total, segons el principi d’autoregulació de l’arc de soldadura a UZTM, el 1945 es van crear 9 instal·lacions de soldadura automàtica de tres tipus: "SA-1000", "SG-2000", "SAG" ("Soldadura automàtica") cap ").
Més bonic que l’armadura alemanya
El resultat de tota la història amb l’armadura de tancs pesats d’IS va ser un desenvolupament sorprenentment ràpid d’una recepta d’acer que va superar l’armadura alemanya per les seves propietats tàctiques. TsNII-48 va rebre un acer endurible de 120 mm, el gruix del qual, si cal, es podria augmentar fins a 200 mm.
Aquesta es va convertir en la principal base per al desenvolupament de la família de tancs soviètics de la postguerra.
