"Infracciones de la tecnología de producción": investigación moderna de blindaje de tanque de museo
Una de las exhibiciones únicas del museo en Verkhnyaya Pyshma. Fuente: ugmk.com
Reliquias del museo
Las técnicas de los museos militares son portadores únicos no solo histórico memoria, sino también excelentes objetos para un estudio exhaustivo de las tecnologías de la guerra.
Solo necesita encontrar entusiastas y profesionales en su campo. Parece que algo similar sucedió en el Museo de Equipo Militar de la Compañía Minera y Metalúrgica de los Urales en Verkhnyaya Pyshma (una institución cultural privada "Complejo de museos"). Para estudiar la armadura presentada en la exposición de vehículos blindados, participaron dos institutos de investigación serios: Física de los metales e Historia y Arqueología, así como la Universidad Federal de los Urales, que lleva el nombre del primer presidente de Rusia B.N. Yeltsin.
Los institutos de investigación están ubicados en Ekaterimburgo y pertenecen a la estructura de la Rama Ural de la Academia de Ciencias. A juzgar por los artículos publicados hasta el momento, todo un equipo de médicos y candidatos a ciencias - B.A. Gizhevsky, M.V. Degtyarev, T.I. Chashchukhina, L.M. Voronova, E.I. Patrakov, N.N. Melnikov, tú. V. Zapariy, S.V. Ruzaev y Vl. V. Zapariy.
Museo en Verkhnyaya Pyshma. Fuente: sputnik8.com
La relevancia de la obra no está en duda - en este momento no hay tantos materiales sobre la composición en el dominio público. tanque tecnologías de producción y armaduras durante la Segunda Guerra Mundial.
La mayoría de ellos pertenecen al período de hace 70-75 años y se basan en una técnica analítica abiertamente imperfecta o incluso en cálculos teóricos que no tienen una base real. De hecho, la única fuente que arroja luz sobre las complejidades y dificultades de la producción de blindaje de tanques domésticos durante los años de guerra fue el Instituto NRC Kurchatov - TsNII KM "Prometheus". Por eso la investigación de los Urales es tan valiosa.
En primer lugar, a partir de la exposición del museo en Verkhnyaya Pyshma, es necesario destacar los especímenes auténticos realmente producidos durante la Gran Guerra Patria. Algunos de los vehículos blindados soviéticos son réplicas modernas o se recogen poco a poco de las piezas de repuesto disponibles.
De mayor interés, por supuesto, para los científicos fueron las variantes del tanque T-34, que soportó las principales dificultades de la guerra. En las salas de exposición y almacenamiento del museo privado más grande, se recogen trece tanques a la vez: ocho T-34-76, uno T-34-57 y cuatro T-34-85.
La torreta del tanque se utilizó para determinar el fabricante. Solo por la forma de la torre se puede indicar de manera confiable la empresa de la que salió el automóvil. Con un cierto grado de convención, incluso puede determinar el año de emisión. En el caso de las armas autopropulsadas basadas en el T-34, todo es mucho más simple: los vehículos blindados fueron producidos exclusivamente por Sverdlovsk Uralmashzavod.
SU-85 en Verkhnyaya Pyshma. Fuente: kargoteka.info
Como resultado, un grupo de investigadores seleccionó cinco vehículos: el T-34 del modelo 1940 de Jarkov, el T-34 de la planta de tanques de Stalingrado de 1941-1942, y tres cañones autopropulsados SU-122, SU-85. y SU-100. El cañón autopropulsado más antiguo fue el SU-122 (1943), luego el SU-85 (1943-44) y el SU-100 (1944, el primer período de posguerra).
Los investigadores se fijaron el objetivo principal: averiguar hasta qué punto fue posible durante los años de guerra resistir los requisitos para la composición y la tecnología de fabricación del acero blindado 8C. Por supuesto, es imposible sacar conclusiones de gran alcance sobre solo cinco exhibiciones de museo, pero ahora ya no es posible encontrar una muestra adecuada para la investigación a gran escala. Queda por contentarse con exhibiciones cuidadosamente conservadas del museo en Verkhnyaya Pyshma.
Investigación sobre armadura SU
Vayamos directamente a los objetos de investigación y comencemos por los cañones autopropulsados.
El personal del Instituto de Física de los Metales estableció el objetivo principal de investigar el tipo de fractura de la armadura y determinar la calidad de la mano de obra. Esto requirió la selección de muestras, el uso de técnicas sofisticadas y la observancia de muchos rituales científicos. Previamente, las placas de blindaje de las que se tomaron las muestras fueron sometidas a análisis químico por un método no destructivo utilizando un espectrómetro de emisión óptica portátil PMI Master Smart. Para realizar la medición, se limpió de pintura una superficie de 30x30 mm.
Las mediciones se realizaron directamente sobre las copias de los cañones autopropulsados presentados en la exposición del museo. El estudio de la composición química de la armadura de la máscara de pistola SU-100 no se llevó a cabo debido a las dificultades para usar el dispositivo PMI Master Smart en superficies redondeadas. Para la protección frontal del SU-100, se utilizó acero blindado de 75 mm de espesor, cuya composición era diferente del acero 8C.
La composición química de las placas de blindaje, según el análisis de emisión óptica. Fuente: Artículo "Estudio fractográfico de acero blindado de instalaciones de artillería autopropulsadas del Ejército Rojo"
El principal problema para los investigadores fue tomar cuidadosamente muestras de blindaje en diferentes lugares de los cañones autopropulsados y no estropear la apariencia del equipo auténtico.
Como resultado, se decidió "pellizcar" pequeñas muestras (1x1x3 cm cada una) de las superficies internas de los vehículos blindados. Además, para obtener una fractura, las muestras debían destruirse. Brevemente sobre la técnica de primera mano:
“Las muestras con muescas hechas por el método de electrochispa fueron destruidas por la carga de choque con un martillo y un cincel.
La aplicación de este método requirió la aplicación de cortes en lados opuestos de la muestra.
La carga de las muestras N ° 1 y N ° 4 (tablero SU-85 y máscara de pistola SU-100) se realizó a temperatura ambiente, las muestras N ° 2 y N ° 3 (tablero SU-100 y borde del agujero SU-85) ) después de enfriar durante 15 min bajo una capa de nitrógeno líquido.
No se midió la temperatura de las muestras bajo carga.
El enfriamiento en nitrógeno líquido permite fragilizar el acero con una celosía cúbica centrada en el cuerpo y minimizar el componente plástico de la deformación en la superficie de la fractura.
Como resultado, es posible revelar en la superficie de la destrucción de microporos, microfisuras que han surgido en el acero en el proceso de fabricación de armaduras.
Las pruebas a temperatura ambiente se acercan a las condiciones reales de destrucción (en el campo de batalla).
La superficie de la fractura se investigó mediante microscopía electrónica de barrido en un dispositivo Inspect F (FEI) con un espectrómetro EDX ".
La aplicación de este método requirió la aplicación de cortes en lados opuestos de la muestra.
La carga de las muestras N ° 1 y N ° 4 (tablero SU-85 y máscara de pistola SU-100) se realizó a temperatura ambiente, las muestras N ° 2 y N ° 3 (tablero SU-100 y borde del agujero SU-85) ) después de enfriar durante 15 min bajo una capa de nitrógeno líquido.
No se midió la temperatura de las muestras bajo carga.
El enfriamiento en nitrógeno líquido permite fragilizar el acero con una celosía cúbica centrada en el cuerpo y minimizar el componente plástico de la deformación en la superficie de la fractura.
Como resultado, es posible revelar en la superficie de la destrucción de microporos, microfisuras que han surgido en el acero en el proceso de fabricación de armaduras.
Las pruebas a temperatura ambiente se acercan a las condiciones reales de destrucción (en el campo de batalla).
La superficie de la fractura se investigó mediante microscopía electrónica de barrido en un dispositivo Inspect F (FEI) con un espectrómetro EDX ".
El lector atento notará que en uno de los casos del SU-85, se quitó la armadura para la investigación del borde del orificio del proyectil en la parte frontal. Sin embargo, los datos presentados en la tabla de la composición química por una torcedura muestran una composición ligeramente diferente de la armadura autopropulsada.
Composición química en fracturas de los aceros estudiados. Fuente: Artículo "Estudio fractográfico de acero blindado de instalaciones de artillería autopropulsadas del Ejército Rojo"
En particular, están ausentes el molibdeno, el níquel, el fósforo y el azufre.
Y el análisis morfológico con un microscopio de barrido mostró que la muestra no pertenecía en absoluto a la armadura frontal del SU-85. Como resultado, se hizo una suposición sobre el origen del proyectil de la muestra seleccionada.
En el momento del muestreo, los investigadores capturaron sin éxito un trozo de acero de concha alemán derretido. Por qué no volvieron a tomar la muestra, la historia guarda silencio. Se puede suponer que la superficie de la "herida" del proyectil está completamente cubierta por la superficie del proyectil enemigo y esto hace que la selección no tenga sentido.
¿A qué conclusiones llegaron los investigadores de los Urales?
A pesar de que los tecnólogos y los fabricantes de acero lograron preservar la composición de la marca del legendario 8C en términos generales, hubo violaciones de la metodología de producción.
En la superficie de las placas de blindaje, se observó una disminución significativa en la proporción de carbono, presumiblemente debido a un tratamiento térmico inadecuado del acero. El contenido de fósforo y azufre en las fracturas de los aceros estudiados supera significativamente los indicadores de la composición del grado, lo que inevitablemente debería aumentar la fragilidad de la armadura.
Además, el acero contiene una cantidad notable de inclusiones de escoria de óxido. Sin embargo, vale la pena repetirlo, esto no condujo a una disminución crítica en la calidad de la armadura: el acero es bastante dúctil y no se observó destrucción intergranular en ninguna muestra. Y esto, sin exagerar, es una verdadera hazaña de los trabajadores del interior soviéticos.
Ahora parece imposible resistir la composición de la armadura 8C, que es muy difícil de fabricar, ante la evacuación y los titánicos esfuerzos de reanudar la producción de armaduras en Siberia y los Urales.
El final debe ...
Fuentes:
1. Artículo "Estudio fractográfico de acero blindado de instalaciones de artillería autopropulsadas del Ejército Rojo" en la revista Diagnóstico, Recurso y Mecánica de materiales y estructuras Edición 2, 2020. Autores: B.А. Gizhevsky, M.V. Degtyarev, T.I. Chashchukhina, L.M. Voronova, E.I. Patrakov, N.N. Melnikov, tú. V. Zapariy, S.V. Ruzaev y Vl. V. Zapariy. 2020 g.
2. El artículo “Acero blindado de tanques medianos e instalaciones de artillería autopropulsadas del Ejército Rojo durante la Gran Guerra Patria” de la revista “Ural Industrial. Lecturas de Bakunin ". Autores: B.A. Gizhevsky, M.V. Degtyarev, N.N. Melnikov. 2020 g.
3. El artículo "Memoria histórica y vehículos blindados: los museos militares como fuente de nuevos datos sobre el período de la Gran Guerra Patria" en la colección "La Gran Guerra Patria en la memoria histórica del pueblo: estudio, interpretación, lecciones de el pasado." Autor N.N. Melnikov. 2020 g.
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