Čakanje na vojno
Težave s proizvodnjo tankov v Sovjetski zvezi v dvajsetih in tridesetih letih prejšnjega stoletja, povezane predvsem z nerazpoložljivostjo industrije, so bile deloma razložene z zaostajanjem oklepne industrije. Do začetka leta 1932 sta lahko samo dva od štirih načrtovanih podjetij tuljala in valjala oklep. To sta bili tovarni Izhora in Mariupol. Zaradi pretirano visokih zahtev po hitrosti proizvodnje (to je bil znak tistega časa) so te tovarne kronično zaostajale za načrti. Tako so v enem najstarejših podjetij v državi, tovarni Izhora v mestu Kolpino, v enem letu uspeli obvladati le 38% načrta, v Mariupolu v tovarni Ilyich pa le eno četrtino. To je bilo v veliki meri posledica proizvodnje kompleksnih cementiranih heterogenih oklepov, ki so jih pri nas znali izdelovati od leta 1910. Podoben tip oklepa je bil potreben, da je zdržal ostre glave in naboje, česar običajni homogeni srednji in nizki trdoti nista zagotovili. Takrat so bili cementirani oklepi razdeljeni v dva razreda: nizko temperirano enostransko cementirano z zadostno trdo hrbtno stranjo in v drugi različici s srednje trdo hrbtno stranjo. V bistvu so za proizvodnjo takšnih "sendvičev" potrebovali krom-molibdenovo in krom-nikelj-molibdenovo jeklo, ki je zahtevalo redke uvožene dodatke iz ferolegure. Glavni legirni element teh jekel je bil krom (1, 5–2, 5%), ki spodbuja intenzivno karburizacijo in doseganje visoke trdote cementirane plasti po kaljenju. Poskus uporabe domačega mangana in silicija za kaljeno jeklo namesto uvoženega kroma je dal negativen rezultat. Pri zlitini z manganom je bilo ugotovljeno, da je jeklo nagnjeno k rasti zrn pri temperaturi ogljikovanja (920–950 stopinj Celzija), zlasti pri dolgih izpostavljenostih, potrebnih za karburiranje do velike globine. Popravek pregretega ogljikovega sloja med cementiranjem je predstavljal velike težave in je bil povezan s potrebo po večkratni rekristalizaciji, kar je povzročilo znatno razogljičenje cementirane plasti in povodcev ter je bilo tudi ekonomsko nerentabilno. Kljub temu so se do zgodnjih 30 -ih cementirani oklep uporabljali tako v letalstvu kot pri gradnji tankov. V letalih so bile oklepne plošče debeline do 13 mm cementirane, kot oklep tankov do 30 mm. Razvijali so se tudi neprebojni 20-milimetrski cementirani oklepi, ki niso presegli eksperimentalnega razvoja. Takšen oklep je vsekakor moral biti masiven, kar je zahtevalo le velikanske vire za razvoj proizvodnje.
Kljub takšnim težavam pri izdelavi cementiranega oklepa je bil trup tanka T-28 skoraj v celoti izdelan iz njega. Toda postopoma je domača industrija opustila tehnologije cementiranja oklepnih plošč, predvsem zaradi izredno visokih zavrnitev. Glede na načrte proizvodnje, ki so jih zahtevali vlada in specializirani ljudski komisariati, to sploh ni bilo presenetljivo. Tovarna Izhora je bila prva, ki je prešla na nov oklep, saj je obvladala taljenje visoko trdega krom-silikatno-manganovega oklepa "PI". V Mariupolu so obvladali heterogeni manganov "MI". Država se je postopoma preusmerila na lastne izkušnje pri oblikovanju oklepov. Do takrat je temeljila na tujih tehnologijah (predvsem britanskih). Zaradi zavrnitve cementiranja oklepa so bile plošče debelejše z enako oklepno odpornostjo. Torej, namesto 10- in 13-milimetrskega cementiranega oklepa je bilo treba trup T-26 variti iz 15-milimetrskih listov izžorskega jekla "PI". V tem primeru je bil tank težak 800 kilogramov. Treba je omeniti, da se je prehod iz dragega cementiranega jekla na relativno poceni homogene oklepne tehnologije v vojnem času izkazal za zelo uporabnega. Če se to ne bi zgodilo v predvojnih letih, bi bil razvoj taljenja in valjanja dragih vrst oklepov zaradi evakuacije podjetij v letih 1941-1942 malo verjeten.
Od predvojnih let je imel glavno vlogo pri iskanju in raziskovanju novih vrst oklepov "Armor Institute" TsNII-48, ki je zdaj znan kot NRC "Kurchatov Institute"-TsNII KM "Prometheus". Ekipa inženirjev in znanstvenikov TsNII-48 je določila glavne smeri domače oklepne industrije. V zadnjem desetletju pred vojno je pojav v tujini oklepne topništva kalibrov od 20 do 50 mm postal resen izziv. To je razvijalce prisililo k iskanju novih receptov za kuhanje oklepov rezervoarjev.
Rojstvo 8C
Cementirani oklep, odporen na ostre glave in krogle, na lahkih in srednje oklepnih vozilih zamenjajte le z jeklom visoke trdote. In to so domači metalurgi uspešno obvladali. Trupi oklepnih vozil BA-10, lahki tanki T-60 (debelina oklepa 15 mm, čelni-35 mm), T-26 (debelina oklepa 15 mm) in seveda srednji tanki T-34 (debelina oklepa 45 mm). Nemci so imeli prednost tudi oklep visoke trdote. Pravzaprav so vsi oklepi (začenši s čeladami za pehote in končali z letalskimi zaščitnimi konstrukcijami) sčasoma postali visoke trdote in nadomestili cementirano. Morda so si le težki KV-ji lahko privoščili oklep srednje trdote, vendar je bilo to treba plačati z večjo debelino listov in končno maso rezervoarja.
Oklepno jeklo 8C, ki je osnova protitopovske obrambe tanka T-34, je postalo prava krona ustvarjalnosti domačih metalurgov. Treba je opozoriti, da sta bila proizvodnja 8C oklepov v predvojnih letih in med Veliko domovinsko vojno dva resno različna procesa. Tudi za predvojno industrijo Sovjetske zveze je bila proizvodnja 8C kompleksen in drag proces. Uspešno so ga obvladali le v Mariupolu. Kemična sestava 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 - manj kot 0,035% in S - manj kot 0,03%. Za taljenje so bile potrebne peči odprtega tipa z nosilnostjo do 180 ton, ki so bodoče oklepe natočile v sorazmerno majhne kalupe po 7, 4 tone vsak. Deoksidacijo tekoče zlitine (odstranitev odvečnega kisika) v peči smo izvedli po dragi razpršeni metodi z uporabo ogljika ali silicija. Končni ingot smo vzeli iz kalupa in ga valjali, čemur je sledilo počasno hlajenje. V prihodnosti se je bodoči oklep spet segrel na 650-680 stopinj in ohladil na zraku: to je bil visok dopust, zasnovan tako, da jeklu daje plastičnost in zmanjša krhkost. Šele po tem je bilo mogoče jeklene pločevine izpostaviti mehanski obdelavi, saj je bilo poznejše utrjevanje in nizko kaljenje pri 250 stopinjah preveč trdo. Pravzaprav je bilo po končnem postopku utrjevanja z 8C težko narediti karkoli drugega kot zvariti telo iz njega. Toda tudi tu so se pojavile temeljne težave. Pomembne notranje varilne napetosti, ki izhajajo iz nizke duktilnosti oklepne kovine 8C, zlasti zaradi njene nizke kakovosti, so povzročile nastanek razpok, ki so se sčasoma pogosto povečale. Razpoke okoli šivov lahko nastanejo tudi 100 dni po izdelavi rezervoarja. To je med vojno postalo prava nadloga stavbe tankov Sovjetske zveze. In v predvojnem obdobju je bil najučinkovitejši način preprečevanja nastanka razpok med varjenjem 8C oklepa uporaba predhodnega lokalnega segrevanja varilnega območja na temperaturo 250-280 stopinj. V ta namen je TsNII-48 razvil posebne induktorje.
8C ni bil edini razred jekla za oklep T-34. Kjer je bila priložnost, so jo zamenjali za druge, cenejše sorte. V predvojnem obdobju je TsNII-48 razvil 2P strukturni oklep, katerega proizvodnja je znatno prihranila energijo in poenostavila valjanje pločevine. Kemična sestava 2P: C - 0,23-0,29%, Mn - 1,2-1,6%, Si - 1,2-1,6%, Cr - manj kot 0,3%, Ni - manj kot 0,5%, Mo - 0,15-0,25%, P - manj kot 0,035% in S - manj kot 0,03%. Kot lahko vidite, so bili glavni prihranki pri pomanjkanju niklja in kroma. Hkrati so zelo nizka odstopanja glede prisotnosti fosforja in žvepla ostala nespremenjena za 2P, kar je bilo seveda težko doseči, zlasti v vojnem času. Kljub vsem poenostavitvam je bil strukturni oklep iz jekla 2P še vedno podvržen toplotni obdelavi - kaljenju in visokemu kaljenju, kar je znatno obremenilo toplotno opremo, potrebno za toplotno obdelavo bolj kritičnih oklepnih delov rezervoarjev, prav tako pa je znatno povečal proizvodni cikel. Med vojno so strokovnjaki TsNII-48 lahko razvili tehnologije za pridobivanje podobnih jekel, katerih proizvodnja je sprostila vire za glavni oklep 8C.
