Как уже было сказано в предыдущих разделах, вопросами серьезного упрощения технологических процессов изготовления сложных деталей броневых корпусов Т-34 на Мариупольском заводе с февраля 1940 г. занималась совместная бригада по разработке литых узлов. Ее основной задачей в марте-апреле являлось проектирование, изготовление и испытание обстрелом опытной литой башни для танка Т-34, и надо признать, что специалисты бригады преуспели в этом.
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 прибыля доливались сверху. Отливку выдержали в земле в течение 32 ч, после чего была произведена разборка опок и очистка детали от пригоревшего песка.