“约瑟夫·斯大林”的装甲。 苏联重型坦克建筑的兴起
众所周知,战争是进步的最佳动力。 罐 在短短的几年战争中,苏联工业取得了令人眼花乱的质量突破。 IS系列的战车成为此战的真正王冠。
在前一部分 故事 它是用于IS坦克炮塔的铸造高硬度装甲70L TsNII-48的装甲开发人员与为重型坦克提供保护的最初经验相去甚远。
在Kursk Bulge成为国内重型坦克建筑发展的催化剂之前,现代化的主要对象是KV坦克。 最初,所有工作旨在减少铠装成分中稀缺的合金添加剂的比例。 甚至TsNII-48中的名称也有一个合适的名称-经济合金钢。 根据技术要求,KV坦克进入FD-7954品牌的原始装甲,按照技术要求,该装甲包含多达0,45%的钼,2,7%的镍和铬。
到1941年底,由装甲研究所的Andrei Sergeevich Zavyalov领导的一组研究人员创建了FD-6633或49C钢的配方,其中钼的含量不超过0,3%,铬的含量不超过2,3%,镍的含量不超过1,5% ,五%。 考虑到从1941年下半年到1943年共收集了大约4辆KV系列坦克,人们可以想象,合金金属的真正节省量。
冶金学家成功的秘诀在于研究铠装中纤维断裂形成的参数-弹丸阻力的主要参数。 事实证明,只要在淬火过程中简单地改变装甲的冷却速度,就可以不用大量合金元素。 但这很简单-冶金学家必须进行多少次初步实验和熔炼,只有现在分类的档案才能知道。
1941年,在Magnitogorsk冶金联合收割机获得了第一批49C钢原型,该原型不逊于传统的“战前”装甲。 特别是,一门76毫米加农炮的炮击完全符合该坦克的战术要求。 自1942年以来,KV系列仅使用名称为49C的装甲。 值得记住的是,铬,钼和镍的消耗量已大大减少。
对重型装备的新装甲配方的搜寻并没有就此结束。 1942年,GD-63-3钢被“焊接”,完全没有稀有的铬和镍。 在某种程度上,镍被锰所替代-其份额增加了三倍多(达到1,43%)。 发射了新装甲的原型。 事实证明,它们非常适合在KV设计中大量使用。 但是具有中等硬度装甲的Klim Voroshilov坦克正在退役。 重型机械的位置由具有高硬度装甲的“ Joseph Stalin”机械取代。
如果可以投掷IS-70炮塔的2L装甲,那么这种技巧就无法在坦克的船体上发挥作用。 在这里,工程师立即面临两个问题-创建厚度较大的高硬度装甲以及将其焊接到成品船体中的需求。
感兴趣的每个人都可能已经意识到由T-34装甲的焊接引起的问题-焊缝区域出现裂纹的可能性很高。 IS-2也不例外。 它的身体本来应该是由经过最终热处理的零件烹制而成的。
TsNII-48专家意识到这种技术解决方案将给军事行动带来什么困难和危险,因此他们改变了坦克的生产周期。 结果,在1943年,IS-200船体的乌拉尔重型工程工厂和车里雅宾斯克2号工厂决定从只经过一次高休假后才通过的装甲板上做饭。 也就是说,实际上,重型坦克的船体是由“原始”钢组装而成的。 这大大减少了51C高硬度轧制铠装上的焊接缺陷。
淬火前通过加热进行的最终热处理已在储罐的焊接体上进行,事先已通过内部支柱对其进行了加固。 将尸体在烤箱中放置三个小时。 然后,在特殊设备上,将它们转移到水淬箱中,并在其中保持15分钟。 此外,淬火槽中的水温从30上升到55°C。 从水中取出后,外壳的表面温度为100–150°С。 不仅如此。
淬火后,立即在280-320°C的循环炉中对车身进行低度回火,并保持该温度10-12小时。 用类似的方法对70L装甲的铸造塔进行低度回火。 有趣的是,当第一批生产坦克离开工厂大门时,实验IS-2船体的裂纹控制持续了四个月。
51C滚动装甲是什么成为IS-2,ISU-122和ISU-152的主要装甲? 这是一种深硬化钢,用于较大的装甲厚度,具有以下化学成分(%):
碳0,18-0,24
锰0,70-1,0
Si 1,20-1,60
铬1,0-1,5
镍3,0-3,8
钼0,20–0,40
P≤0,035
S≤0,035。
与铸装甲70L相比,轧制钢51C中的钼和镍的比例更高,这保证了直到200mm的淬透性的增加。 事实证明,当重型坦克的船体以88毫米的炮弹射击时,高硬度的装甲在耐用性方面要比其中硬的装甲好得多。 放置滚动装甲51C的问题立即得到解决。
通过在助焊剂层下自动焊接钢,对IS系列坦克的装甲生产发展的成功做出了重要贡献。 由于不可能在1944年初将制造坦克装甲船体的整个过程转移到这种焊接中,因此工程师专注于自动化最延伸和机械负载的接缝。
在车里雅宾斯克200号工厂,在组装IS-2重型坦克的船体的过程中,只有25%的焊接可以自动化。 到1944年中期,Tankograd能够自动完成所有18%焊缝中的25%。 沿IS-2重型坦克船体的焊缝总长度为410米,其中80米是通过自动焊接方法进行的。
这一结果大大节省了稀缺的资源和电力。 最多可以释放50名熟练的手工焊工(他们的人工成本为15工时),并节省400千瓦时的电力。 减少了电极(约48千克,奥氏体-000千克),氧气(减少了20立方米)的消耗。
焊接时间也大大减少了。 例如,在手动模式下将底部和转塔盒焊接到9,5米长的侧面需要2个工时,而在手动模式下仅需3个工时。在自动模式下,将底部和转塔盒连接到罐体侧面需要11,4个工时(在手册中立即XNUMX)。 同时,高技能的焊工可以被自动焊接中不熟练的工人所取代。
苏联坦克工业研究人员,俄罗斯科学院乌拉尔分校历史与考古研究所历史科学候选人Zapariy Vasily Vladimirovich在他的其中一部作品中详细介绍了乌拉尔用于装甲船体生产的自动焊接装置。
最普遍的是带有布什特(Bushtedt)头的“ ACC”型突击步枪。 乌拉尔马什(Uralmash)有5个这样的装置。 该机器中的送丝速度取决于电弧中的电压。 它需要3个单元,包括1个运动电动机和XNUMX个电动发电机。
到1943年中,SA-2自动焊接机被设计用于满足IS-1000重型坦克的需求。 或容量达1000 A的焊接机。
为了掌握新车里雅宾斯克重型坦克IS-3的装甲船体生产,工厂的工程师在1944年设计了设备“ SG-2000”。 该机器旨在与直径增加(6-8毫米)的低碳焊丝一起使用,并在IS-3塔架的制造中得到了应用。 该设备有一个分配器,用于将特殊成分(各种铁合金)引入焊接区,以使其中的金属脱氧(还原)。 到1945年,根据UZTM焊接电弧的自我调节原理,共创建了9种三种类型的自动焊接装置:“ SA-1000”,“ SG-2000”,“ SAG”(“自动焊接头”)。
重型IS坦克装甲的整个故事的结果是,钢制配方出人意料地迅速发展,其战术性能超过了德国装甲。 TsNII-48接受了可硬化的120毫米钢,如果需要,可将其厚度增加到200毫米。
这成为战后重型苏联坦克大家庭发展的主要基础。
Magnitogorsk食谱
在前一部分 故事 它是用于IS坦克炮塔的铸造高硬度装甲70L TsNII-48的装甲开发人员与为重型坦克提供保护的最初经验相去甚远。
在Kursk Bulge成为国内重型坦克建筑发展的催化剂之前,现代化的主要对象是KV坦克。 最初,所有工作旨在减少铠装成分中稀缺的合金添加剂的比例。 甚至TsNII-48中的名称也有一个合适的名称-经济合金钢。 根据技术要求,KV坦克进入FD-7954品牌的原始装甲,按照技术要求,该装甲包含多达0,45%的钼,2,7%的镍和铬。
到1941年底,由装甲研究所的Andrei Sergeevich Zavyalov领导的一组研究人员创建了FD-6633或49C钢的配方,其中钼的含量不超过0,3%,铬的含量不超过2,3%,镍的含量不超过1,5% ,五%。 考虑到从1941年下半年到1943年共收集了大约4辆KV系列坦克,人们可以想象,合金金属的真正节省量。
成功的秘诀
冶金学家成功的秘诀在于研究铠装中纤维断裂形成的参数-弹丸阻力的主要参数。 事实证明,只要在淬火过程中简单地改变装甲的冷却速度,就可以不用大量合金元素。 但这很简单-冶金学家必须进行多少次初步实验和熔炼,只有现在分类的档案才能知道。
1941年,在Magnitogorsk冶金联合收割机获得了第一批49C钢原型,该原型不逊于传统的“战前”装甲。 特别是,一门76毫米加农炮的炮击完全符合该坦克的战术要求。 自1942年以来,KV系列仅使用名称为49C的装甲。 值得记住的是,铬,钼和镍的消耗量已大大减少。
对重型装备的新装甲配方的搜寻并没有就此结束。 1942年,GD-63-3钢被“焊接”,完全没有稀有的铬和镍。 在某种程度上,镍被锰所替代-其份额增加了三倍多(达到1,43%)。 发射了新装甲的原型。 事实证明,它们非常适合在KV设计中大量使用。 但是具有中等硬度装甲的Klim Voroshilov坦克正在退役。 重型机械的位置由具有高硬度装甲的“ Joseph Stalin”机械取代。
滚装甲51C
如果可以投掷IS-70炮塔的2L装甲,那么这种技巧就无法在坦克的船体上发挥作用。 在这里,工程师立即面临两个问题-创建厚度较大的高硬度装甲以及将其焊接到成品船体中的需求。
感兴趣的每个人都可能已经意识到由T-34装甲的焊接引起的问题-焊缝区域出现裂纹的可能性很高。 IS-2也不例外。 它的身体本来应该是由经过最终热处理的零件烹制而成的。
TsNII-48专家意识到这种技术解决方案将给军事行动带来什么困难和危险,因此他们改变了坦克的生产周期。 结果,在1943年,IS-200船体的乌拉尔重型工程工厂和车里雅宾斯克2号工厂决定从只经过一次高休假后才通过的装甲板上做饭。 也就是说,实际上,重型坦克的船体是由“原始”钢组装而成的。 这大大减少了51C高硬度轧制铠装上的焊接缺陷。
淬火前通过加热进行的最终热处理已在储罐的焊接体上进行,事先已通过内部支柱对其进行了加固。 将尸体在烤箱中放置三个小时。 然后,在特殊设备上,将它们转移到水淬箱中,并在其中保持15分钟。 此外,淬火槽中的水温从30上升到55°C。 从水中取出后,外壳的表面温度为100–150°С。 不仅如此。
淬火后,立即在280-320°C的循环炉中对车身进行低度回火,并保持该温度10-12小时。 用类似的方法对70L装甲的铸造塔进行低度回火。 有趣的是,当第一批生产坦克离开工厂大门时,实验IS-2船体的裂纹控制持续了四个月。
化学成分
51C滚动装甲是什么成为IS-2,ISU-122和ISU-152的主要装甲? 这是一种深硬化钢,用于较大的装甲厚度,具有以下化学成分(%):
碳0,18-0,24
锰0,70-1,0
Si 1,20-1,60
铬1,0-1,5
镍3,0-3,8
钼0,20–0,40
P≤0,035
S≤0,035。
与铸装甲70L相比,轧制钢51C中的钼和镍的比例更高,这保证了直到200mm的淬透性的增加。 事实证明,当重型坦克的船体以88毫米的炮弹射击时,高硬度的装甲在耐用性方面要比其中硬的装甲好得多。 放置滚动装甲51C的问题立即得到解决。
智能焊接
通过在助焊剂层下自动焊接钢,对IS系列坦克的装甲生产发展的成功做出了重要贡献。 由于不可能在1944年初将制造坦克装甲船体的整个过程转移到这种焊接中,因此工程师专注于自动化最延伸和机械负载的接缝。
在车里雅宾斯克200号工厂,在组装IS-2重型坦克的船体的过程中,只有25%的焊接可以自动化。 到1944年中期,Tankograd能够自动完成所有18%焊缝中的25%。 沿IS-2重型坦克船体的焊缝总长度为410米,其中80米是通过自动焊接方法进行的。
这一结果大大节省了稀缺的资源和电力。 最多可以释放50名熟练的手工焊工(他们的人工成本为15工时),并节省400千瓦时的电力。 减少了电极(约48千克,奥氏体-000千克),氧气(减少了20立方米)的消耗。
焊接时间也大大减少了。 例如,在手动模式下将底部和转塔盒焊接到9,5米长的侧面需要2个工时,而在手动模式下仅需3个工时。在自动模式下,将底部和转塔盒连接到罐体侧面需要11,4个工时(在手册中立即XNUMX)。 同时,高技能的焊工可以被自动焊接中不熟练的工人所取代。
乌拉尔凹陷
苏联坦克工业研究人员,俄罗斯科学院乌拉尔分校历史与考古研究所历史科学候选人Zapariy Vasily Vladimirovich在他的其中一部作品中详细介绍了乌拉尔用于装甲船体生产的自动焊接装置。
最普遍的是带有布什特(Bushtedt)头的“ ACC”型突击步枪。 乌拉尔马什(Uralmash)有5个这样的装置。 该机器中的送丝速度取决于电弧中的电压。 它需要3个单元,包括1个运动电动机和XNUMX个电动发电机。
到1943年中,SA-2自动焊接机被设计用于满足IS-1000重型坦克的需求。 或容量达1000 A的焊接机。
为了掌握新车里雅宾斯克重型坦克IS-3的装甲船体生产,工厂的工程师在1944年设计了设备“ SG-2000”。 该机器旨在与直径增加(6-8毫米)的低碳焊丝一起使用,并在IS-3塔架的制造中得到了应用。 该设备有一个分配器,用于将特殊成分(各种铁合金)引入焊接区,以使其中的金属脱氧(还原)。 到1945年,根据UZTM焊接电弧的自我调节原理,共创建了9种三种类型的自动焊接装置:“ SA-1000”,“ SG-2000”,“ SAG”(“自动焊接头”)。
比德国装甲更漂亮
重型IS坦克装甲的整个故事的结果是,钢制配方出人意料地迅速发展,其战术性能超过了德国装甲。 TsNII-48接受了可硬化的120毫米钢,如果需要,可将其厚度增加到200毫米。
这成为战后重型苏联坦克大家庭发展的主要基础。
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