В плане реверса более удобны станы трио, имеющие три валка и, соответственно, два зазора, причем в нижнем валки крутятся в одном направлении, а в верхнем — в другом, поэтому одновременно можно прокатывать два и более хлыстов, причем без включения реверса — в прямом направлении через четные ручьи между нижним и промежуточным валком, в обратном — через нечетные, между промежуточным и верхним валками, причем без реверсирования двигателей — количество одновременно прокатываемых полос ограничивается как мощностью двигателя, так и, в большей степени — способностью перенаправлять заготовки в нужные ручьи — их ведь надо поймать на выходе очередного ручья, поднять или опустить до уровня следующего ручья и запустить по этому ручью — если это делается вручную, то одновременно прокатывается один, максимум два хлыста — исходя из техники безопасности. А если хлысты попадают на качающиеся направляющие, то они сами, получив хлыст, поднимают его к очередному ручью и подают его в валки.
Но катать надо быстро — так, лист железа толщиной 10 миллиметров стынет с 1450 до 900 градусов менее чем за шесть минут. А температура напрямую влияет на усилия, необходимые для прокатки и, следовательно, на потребную мощность привода. Так, при нагреве стали свыше 1200 градусов сопротивление истечению стали падает до 2 килограммов на квадратный миллиметр, а при остывании до 800 градусов возрастает в пять раз — до 10 килограммов. Поэтому, чем быстрее катаешь сталь — тем больше захватишь "мягкого" металла. Но есть и особенности — при повышении температуры стали с более высоким содержанием углерода становятся хрупкими, что ограничивает верхнюю температуру, при которой их можно прокатывать, поэтому загонять температуру далеко вверх тоже не следует.
Еще момент — чем толще прокатываемый металл, тем он легче деформируется — трение на границе между металлом и валком удерживает поверхностные частицы прокатываемого металла, те, в свою очередь, придерживают частицы в глубине — возникает внутреннее трение, и чем больше глубина, тем меньше придерживают. Соответственно, в толстых прокатываемых плитах эти силы трения до середины уже могут вообще не доходить и течению металла препятствует только внутреннее трение между самими частицами, а трение с валком до них не доходит. В более же тонких прокатываемых листах это трение от валков, точнее, то, как оно придерживает поверхностные частицы, может доходить и до срединных слоев, и прокатка идет с увеличенными усилиями. То есть для проката толстых листов на ту же степень деформации требуется меньше усилий, чем для тонких листов.
Ну и диаметр валков также имеет значение, так как с его увеличением возрастает деформируемый объем — больше поверхности валка накатывается на металл, получается больше площадь соприкосновения, соответственно, частицам требуется пройти более длинные расстояния, прежде чем закончится деформирующее воздействие валка и частица наконец выйдет в составе прокатанной полосы с другой стороны. А раз увеличивается путь, то увеличивается и трение, которое произведет частица совместно с другими частицами — вот и увеличивается работа по деформации при увеличении диаметра валков. Соответственно, чем меньше этот диаметр — тем проще деформировать металл таким валком. Но напомню про то, что чем меньше диаметр, тем меньше и возможная за один проход деформация, то есть с валком меньшего диаметра может возникнуть ситуация, когда не успеем прокатать металл и его придется снова подогревать. При меньшем диаметре валка, напомню, меньше и уширение, то есть может возникнуть необходимость в повороте полосы на девяносто градусов и поперечная раскатка до требуемой ширины. Хотя, как я понял, на естественное уширение проката металлурги обычно и не рассчитывали, и если требовалось раскатать широкий лист из узкой заготовки, то его все-равно просто поворачивали на 90 градусов и раскатывали поперек.
Диаметр валка важен и для полезной работы по вытяжке металла — чем меньше диаметр валка — тем меньше и работа по уширению металла, так что наши сравнительно тонкие валки были выгодны в плане снижения требований к мощности двигателей. Правда, процент работы на уширение выше для мелкосортного железа, чем при прокатке листов — так как уширение идет только по краям, то при том же обжатии что узкая полоса, что широкий лист уширятся на одно и то же абсолютное значение — так, лист шириной 1000 миллиметров и полоса шириной 20 миллиметров той же толщины при обжатии на сантиметр уширятся на восемь миллиметров и станут шириной, соответственно, 1008 миллиметров и 28 миллиметров — абсолютное уширение одинаково, а относительное — очень различно — доли процентов и треть.
ГЛАВА 26.
Ну, ладно — с грехом пополам начали прокатывать наши броневые листы — расплавляли танковый лом, отливали в изложницы почти такой же ширины в полметра, что и конечный лист, и толщиной пять сантиметров — и уже его раскатывали до двух с половиной сантиметров — такое обжатие было совсем небольшим, но тем не менее оно существенно исправляло внутреннюю структуру металла — вытягивало волокна, слепляло полости, разравнивало сгустки — качество металла повышалось.
Делали четыре прохода, с обжатием по полсантиметра за проход, скорость прокатки установили в полметра в секунду для всех проходов — все для того, чтобы хватало мощности двигателя. Проход вперед, лист вываливается на отходящий рольганг длиной около трех метров, останов, рабочие выравнивают ломами положение листа, и одновременно верхний валок опускается на полсантиметра, затем включение реверса на валках и рольгангах — лист начинает движение в обратную сторону, а рабочие придерживают его, пока он не захватится валками — и процесс повторяется. Кажется, мы нащупали идеальные параметры прокатки — лист прокатывался примерно за одну-две минуты, так что остыть особо не успевал, и вместе с тем при такой скорости деформации сопротивление истечению практически не возрастало, поэтому мощности нашего мотора хватало. Вот если бы прокатывали сразу за один проход, то удельное давление возрастало чуть ли не в три раза, и мощности мотора уже было бы недостаточно. "А так хотелось ..."
Хотя поначалу выходило не всегда хорошо. Так, возникли проблемы с равномерностью температуры у отлитых заготовок — мы-то надеялись сразу после отливки прокатывать их в бронелист, но отливка остывала неравномерно, а так как пластичность зависела от температуры, то одни участки оказывались более пластичными чем другие, и при прокатке лист выгибало порой совершенно невообразимыми формами, вплоть до образования винтообразных поверхностей. Пришлось ввести промежуточный прогрев, точнее, выдержку в печи для уравновешивания температур. Выгибало лист и из-за неодинаковых диаметров валков — даже разница в миллиметр выгибала лист в сторону меньшего валка, так как другой валок протаскивал "свои" частицы металла на большее расстояние, и те напирали на частицы противоположной стороны. Ввели более точный контроль диаметра валков, причем контроль не только диаметра, но и вообще формы, так как валки могли срабатываться неравномерно и терять окружность, которая получала небольшие углубления, овальность. Все это потребовало более частой обточки, а то и замены валков. До кучи, на некоторых листах кромки получались в неглубоких рванинах, скорее всего из-за неправильно подобранной температуры и режима прокатки — бронесталь хуже тянется в ширину, вот и получаются разрывы.
Так что наши прокатчики еще думали, как отладить процесс — и меняли температуру, скорость прокатки, и пытались катать не в плоских валках, а с углублением, чтобы трещины, которые возникают на краях полосы, закатывались порциями выдавливаемого металла и сваривались в сплошную массу — уширение проката происходит только по краям, где металл может свободно изливаться в стороны, а в середине металл сжат со всех сторон, поэтому тут он истекает только вперед и назад — вот наши и пытались подпереть его еще и с боков. Да еще некоторые слитки получались недостаточно раскисленными, что также приводило к трещинам. Ну и исходная сталь в некоторых танках — что наших, что немецких — была недостаточно очищена от серы — и снова шли трещины. Но тут уже металлурги корпели над повышением точности химического анализа и процессов переплавки металла, стараясь как-то подкорректировать его состав.
Причем, несмотря на все эти сложности с прокаткой, наш единственный "бронепрокатный" стан пока часто простаивал, так как выплавка металла не поспевала кормить его новыми порциями заготовок. Мы делали отливки весом в 200 килограммов, размером 50 на 100 сантиметров и толщиной 5 сантиметров, и затем прокатывали их до длины в два метра и толщины 2,5 сантиметра. В итоге на одну самоходку уходило двенадцать полос, чтобы защитить лобовую проекцию сандвичем из двух сваренных из этих полос бронелистов с бетоном посередине — общий вес такой лобовухи был где-то две с половиной тонны — тяжеловата, так что скорость самоходок ограничили двадцатью километрами в час, пока окончательно не отладим переделку хотя бы передних катков под торсионы. Подсчеты показывали, что при прокатке одной полосы за две минуты мы могли прокатывать в час тридцать таких листов, за двадцать часов — уже шестьсот, то есть на пятьдесят самоходок. Три, ну, пусть четыре дня — и дивизия самоходок получает новую лобовую броню.
В общем-то, это было довольно радужно, если бы не выплавка и отливка заготовок — их мы получали где-то сотню штук в сутки, используя для переплавки небольшой мартен на десять тонн — основной проблемой была даже не переплавка танкового лома, а отливка в изложницы — в цеху просто не было столько места, чтобы разлить все десять тонн на пятьдесят изложниц, так что мы пока плавили по четыре тонны за раз — на двадцать отливок. Ну и брак — в отливках, чаще всего из-за разрушения форм, и далее в прокате — снижал выход листов до шестидесяти в сутки — то есть всего на пять самоходок — в десять раз меньше расчетных показателей. А прокатный стан для другого не поиспользуешь — снимать валки, ставить другие, потом возвращать первые — выгадаем от силы пару дополнительных часов станочного времени, зато навозимся с наладкой и выверкой правильной установки валков. Так что дивизию самоходок мы пока получим в лучшем случае за месяц. Конечно же, работы велись — мы разломали одну стену и сейчас пристраивали дополнительное помещение для изложниц и печей подогрева, так что где-то числа с двадцатого сентября должны были выйти на расчетные показатели, а заодно как-то разошьем и последующие узкие места — правку листов, обработку кромок, да и сварщиков надо бы побольше, а то с нашим наборным лбом швов получалось многовато, хорошо хоть обстрелы на полигоне показывали, что это компенсировалось двухслойной броней общей толщиной в 50 миллиметров, да еще наклоненных под углом в шестьдесят градусов, что давало уже 100 миллиметров бронезащиты в лобовой проекции, да еще слой бетона между листами в десять сантиметров, которые с учетом наклона дают уже двадцать — даже ахт-ахт брали такие листы метров с пятисот, не дальше.
Сейчас же мы выправляли на прессах только умеренно кривые листы, не обращая внимания на небольшие неровности, а совсем уж кривые отправляли обратно на переплавку. Да и кромки обрабатывали не полностью, а лишь срезали явные выступы — "болгарками", хотя такое название тут еще не было известно, агрегаты уже существовали — или на строгальных станках, в депо. Хотя варить приходилось много — площадь шва была 375 квадратных миллиметров — а это как минимум десять проходов, то есть на один только двухметровый шов надо было наварить 750 кубических сантиметров металла — целых шесть килограммов электродов. И, пусть это было в два раза меньше, чем, например, для Т-34, но швов у нас было двадцать два только чтобы сварить оба листа для одной лобовухи, а ведь их еще надо приварить к корпусу. Так что на одну лобовуху пока уходило более двадцати человеко-часов.
Естественно, мы выискивали способы сократить это время. Так, сейчас применялась V-образная разделка кромок свариваемых листов — прежде всего из-за того, чтобы не кантовать листы. Но уже отлаживалась рама для кантования, на которой листы можно будет сваривать с обеих сторон сверху — просто перевернуть лист, когда потребуется сваривать с другой стороны. А это позволит применить X-образную разделку кромок, и тут площадь сечения становится почти в два раза меньше — всего 408 квадратных миллиметров — уже выигрыш в два раза. Правда, это потребует кантовать листы и на строгальных станках, но это по сравнению с выигрышем в сварочных работах — ерунда. А мы еще пытались пристроить прокатку ребер, чтобы сразу формировать на ребрах нужный профиль, ну, может немного подстрогать — и все. И на этом должны будем получить выигрыш в постоянных трудозатратах. Отлаживали и сварочный автомат — первый шов, чтобы закрыть промежуток между листами, пока все-равно придется делать вручную, но общее время уменьшится еще минимум в два раза — вот и будет уже пять человеко-часов на лист. Так что к окончанию осенней распутицы — конец октября, ноябрь — я рассчитывал на дополнительные пятьсот самоходок. Будет чем встретить фрица.
Другие детали самоходок тоже приходилось отлаживать. Так, маску на ствол мы отливали. Причем пустили на это рельсовую сталь — она не сильно уступает бронестали, к тому же маска — и так толстая и компактная деталь, там может и чугун будет держать. Но пробные обстрелы осколочными снарядами и из пулеметов выявили, что осколки и пули могут залетать сквозь щели между маской и лобовой броней, портить ствол, откатные механизмы и даже давать рикошеты внутрь боевого отделения — орудие-то должно поворачиваться, и без этой щели почти в десять сантиметров — никак. Ввели вертикальные ловушки для осколков — стали приваривать вертикально планки к лобовой броне, а в самой маске сделали идущие назад выступы, из-за чего пришлось вводить сборную форму, чтобы они образовались выступом в ее верхней части — теперь маска как бы охватывала этими своими выступами приваренные к лобовухе планки — и вместе они образовывали лабиринт, который исключал прямой пролет осколков и пуль к стволу и далее в боевое отделение.
Были и курьезные моменты — когда ко мне пришли ходоки и начали рассказывать про нехватку абразива и шлифовальных станков, я сначала даже не понял — про что они. Точнее, понял, но только вчера об этом же шел разговор и мне сказали, что абразива со складов хватит минимум на полгода — "да и местные заводы его делают, только пока в небольших количествах — они же больше по жерновам, а нам нужен абразив по металлу, но Вы не беспокойтесь — к тому времени развернем производство".
И тут мне говорят, что абразива нет. Я чувствовал себя не то что дураком, но странно. Это у меня что ли крыша уже начинала ехать ?
— Так вчера же говорили, что абразива полно ...
— Ну да — для изготовления и восстановления деталей-то хватит, ну и на заточку инструмента ясно дело — тоже.
— А ... а какой тогда еще абразив нужен.
— Для шлифовки брони.
— Так вроде бы мы ее и не шлифовали — так, заусенцы снимем после сварки — и все ... Неужели на это не хватит ?
