Техника и вооружение 2011 04

Начало работ над литой башней относится к марту 1940 г., когда были получены первые положительные результаты испытаний опытных плит из литой брони. После проведения экспериментов над литыми плитами разных марок стали (МЗ-2, ФД-7954, ФД-6654 и ФД-5654), термически обработанных по различным вариантам, сотрудниками бригады были сделаны следующие выводы:

1) Наилучшей бронестойкостью против основного бронебойного снаряда калибра 45 мм обладает литая гомогенная броня высокой твердости, изготовленная из стали марки МЗ-2, приближающаяся по стойкости к катаной броне этой марки.

2) Гомогенная литая броня высокой твердости марки МЗ-2 при снарядном испытании дает вполне удовлетворительные поражения, превосходя в этом отношении катаную броню той же марки.

3) Гомогенная литая броня высокой твердости марки МЗ-2 обладает высокими броневыми свойствами после сравнительно простой термической обработки — без гомогенизации, причем оптимальным вариантом для этой обработки является окончательная закалка в воду.

4) Литая броня марки МЗ-2 в высокоотпущенном состоянии не имеет особых преимуществ перед сталями марки ФД-7954 и марки ФД-6654.

5) Сталь марки МЗ-2 по своим литейным свойствам (жидкотекучесть и способность к образованию литейных трещин), как показал опыт изготовления литых плит — вполне удовлетворительна и ее применение для производства литых конструкций сложной конфигурации (литая башня, задний мост и пр.) не встретит значительных затруднений.

6) Значительно более пониженной стойкостью против 45 мм бронебойного снаряда, при примерно одинаковой стойкости против снаряда 37 мм калибра обладает литая броня низкой твердости, изготовленная из сталей марок ФД-7954 и ФД-6654.

8) Высокая хрупкость литой брони высокой твердости, изготовленной из стали марки ФД-5654, является следствием высокого содержания углерода в последней, что указывает на недопустимость применения для литой брони высокой твердости высоколегированной Cr-Ni-Mo стали с содержанием углерода в этих пределах. [1]

Таким образом, на основании полученных результатов испытаний сотрудники бригады пришли к заключению, что для изготовления литых бронеконструкций танка Т-34 наиболее оптимальной маркой стали является МЗ-2, которая должна термически обрабатываться по упрощенному режиму (без гомогенизации) на высокую твердость 2,85-3,1. Толщина литой брони, эквивалентная по стойкости 45-мм катаной броне, должна была находиться в пределах от 50 до 55 мм.

После определения марки стали для броневого литья приступили непосредственно к проектированию литой башни. В связи с тем, что КБ завода № 183 отказалось выполнить чертежи, проектирование велось силами специалистов бригады. В основу литой башни была положена сварная конструкция из катаной брони, разработанная ранее КБ завода № 183. Цель проектирования сводилась к изменению мест стыков путем создания плавных переходов при помощи радиусов закруглений. Конструктивно цельнолитая башня заменяла собой пять основных бронедеталей сварной башни, требовавших для своего изготовления максимального количества времени гибочного оборудования и механической обработки: лобовой лист (34.30.001); переднюю обечайку (34.30.006); заднюю обечайку (34.30.007); правый (34.30.018) и левый (34.30.019) листы крыши. Проектная толщина литой башни составляла 52 мм. При этом расчетное увеличение веса против сварной башни составило не более 150 кг, что впоследствии подтвердилось контрольным взвешиванием.

При изготовлении модели башни линейная усадка по всем размерам была принята равной 1,0 %. Из-за отсутствия на Мариупольском заводе сухих лесоматериалов модельные работы (изготовление самой модели и стержневых ящиков) выполнялись из сырой древесины, что впоследствии привело к короблению модели и к искажению чертежных размеров отливки. Заливка башни производилась основным мартеновским металлом марки МЗ-2, взятой из плавки валового производства (номер плавки 515177). Помимо башни, для контрольных полигонных испытаний изготовили две плиты толщиной 50 мм, одна из которых заливалась вертикально, другая — горизонтально. Заливка башни производилась сифоном, примерно до половины высоты прибылей, после чего прибыпя доливались сверху. Отливку выдержали в земле в течение 32 ч, после чего была произведена разборка опок и очистка детали от пригоревшего песка.

Наружная и внутренняя поверхности корпуса башни получились ровные и чистые, поверхностных шлаковых и земляных включений не было. Однако толщина стенок башни вышла из допустимых отклонений и колебалась в пределах 45–53 мм, а в передней части корпуса составила всего лишь 36 мм. В боковых закруглениях передней части на внутренней стороне образовались поперечные трещины, происхождение которых объяснялось резким переходом сечения. На передней обечайке также имелись незначительные трещины, появление которых, возможно, было обусловлено ранней разборкой опок после отливки. Термическая обработка литой башни производилась в больших термических печах цеха № 8. После отжига обнаруженные дефекты (трещины) вырубались пневматическими зубилами, после чего башню подвергли термической обработке по следующей инструкции:

Инструкция по терм, обработке литой опытной башни.

1. По прибытии в термический цех башня сажается в печь на отпуск по режиму:

а) посадка в печь нагретую до т-ры 400–420°;

б) подъем со скоростью 60–70/час до т-ры 670–680°;

в) выдержка при указанной т-ре -10 час.;

г) выдача башни — на воздух.

После отпуска от башни вырезаются огнем прибыля и удаляются обнаруженные поверхностные дефекты.

2. По удалению прибылей и поверхностных дефектов литая башня подвергается следующей терм, обработке по режиму:

Первая закалка:

а) посадка в печь при т-ре 650–680°;

б) подъем до т-ры 920–930° со скоростью 80- 100/час;

в) выдержка при т-ре закалки — 3 часа;

г) охлаждение башни в масле не менее 30 минут.

3. После закалки литая башня сразу же сажается в печь на высокий отпуск по режиму:

а) температура отпуска 670–680°;

б) время выдержки при 670–680° — 6 часов.

в) охлаждение — под душем.

4. Режим второй закалки:

а) посадка в печь при т-ре 650–700°;

б) подъем со скоростью 80- 100/час до т-ры 870–880°;

в) выдержка при т-ре закалки — 3 часа;

г) охлаждение детали в масле не менее 30 минут.

5. После второй закалки литая башня немедленно подвергается высокому отпуску по следующему режиму:

а) т-ра отпуска 670–680°;

б) выдержка при полной т-ре отпуска 6 час.;

в) охлаждение под душем.

6. После второй закалки и высокого отпуска отлитой башни берутся, по указанию представителей бригады контрольные пробы на излом. При неудовлетворительном виде излома (наличие кристаллических участков) литая башня подвергается повторной закалке и отпуску по режимам, указанным в пунктах 4 и 5, после чего от деталей вновь берутся контрольные пробы на излом.