Вся термическая обработка опытной литой башни была осуществлена без каких-либо серьезных нарушений режимов, за исключением окончательной закалки под душем: из-за аварии в электросети цеха №8 произошла задержка с пуском верхнего душа. По такому же режиму обрабатывались и две литые плиты толщиной 50 мм. Для контроля качества излома и твердости по сечению после окончательной термической обработки из литой башни были вырезаны пробы: в носовой части башни пробы брались в месте выреза амбразуры, в задней части башни - в месте выреза заднего люка. По виду излома окончательно термически обработанные башня и плиты оказались вполне удовлетворительными с твердостью по сечению 2,9-3,1 диаметра отпечатка шарика Бринелля.

Полигонные испытания опытной литой башни состоялись 21-22 апреля 1940 г. на полигоне Мариупольского завода им. Ильича. Испытания проводились комиссией в составе:
- председатель комиссии — старший военпред АБТУ КА военинженер 2-го ранга Г.И. Зухер;
- члены комиссии: начальник 6-го отдела НИИ-48 М.Я. Герасимов, от Мариупольского завода им. Ильича — главный инженер B.C. Ниценко, начальник исследовательской лаборатории Н.В. Шмидт, главный металлург Д.И. Чижиков и заместитель начальника цеха №5 Г.Ф. Заседский.

Испытания были проведены по заранее утвержденной программе и включали в себя три этапа.

1.  Проверка стойкости брони башни обстрелом основным калибром 45 мм (бронебойный снаряд принятого на вооружение образца, черт. 2-03347) с определением:
а) тактических характеристик брони башни и плит при обстреле по нормали и под естественным углом наклона стенок;
б) выявления литейных дефектов башни и равнопрочности ее в различных точках путем распределенного обстрела башни.

2.  Проверка брони башни при обстреле 37-мм бронебойными снарядами (черт. 38821) под естественным углом наклона, а на плитах - обстрелом по нормали.

3.  Проверка двумя выстрелами вида поражения снарядами принятого на вооружение образца калибра 76 мм (черт. 2-03545).

В ходе испытаний выяснилось, что при примерно одинаковой стойкости литых плит башня показала различную бронестойкость. При достаточно хорошей стойкости правого борта башни левый борт в кормовой части и особенно - носовой части показал более низкую стойкость, что, как позже выяснилось, явилось следствием неравномерного охлаждения башни при окончательной закалке под душем. Следует отметить, что бронестойкость испытуемых плит и башни даже в лучших местах была признана ниже бронестойкости литых плит, полученных бригадой в ходе первого этапа работ на плавках с более высоким содержанием углерода.

По характеру поражений литые плиты и башня показали вполне удовлетворительные результаты: отколы и трещины были лишь в местах, пораженных литейными дефектами, и совершенно не наблюдались на здоровых участках отливки, даже при испытании 76-мм снарядом. Таким образом, данные испытаний не подтвердили мнение, разделяемое на тот момент многими специалистами броневого производства, что литая броня более хрупкая по своим свойствам, чем катаная. По срабатываемости корпусов бронебойных снарядов литые плиты и башня также дали вполне удовлетворительные результаты — случаев пробития в целом виде снарядами 37 и 45 мм как под углом 0°, так и 30° обнаружено не было.

Также в ходе испытаний опытной литой башни был выявлен ряд дефектов конструктивного и технологического порядка, что дало богатый материал в отношении корректировки этого совершенно нового вида производства. Приведем перечень этих недостатков, отраженных в Акте по полигонным испытаниям:

КОНСТРУКТИВНЫЕ НЕДОСТАТКИ ОПЫТНОЙ ЛИТОЙ БАШНИ.

Ввиду отказа (в начале работы бригады) КБ завода №183 от проектирования литой башни машины А-34, представленная для испытания литая опытная башня была разработана силами бригады, по чертежам сварной башни и с некоторыми небольшими изменениями. В основном эти изменения свелись главным образом к созданию достаточно плавных переходов в местах стыков, без нарушения основных размеров конструкции и формы башни.

В результате отливки первой опытной башни были обнаружены следующие конструктивные недостатки:

1) Недостаточные плавные сопряжения обичайки с корпусом в носовой части вызвали поверхностные трещины литейного характера (трещины L3 и L4, смотри эскиз).

2) Задняя обичайка с нишей (кормой) в местах их разрыва не имела переходных радиусов, что также вызвало образование скрытой трещины литейного порядка обнаруженного обстрелом (смотри эскиз трещина L5).

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ДЕФЕКТЫ ЛИТОЙ БАШНИ.

а) Литейные дефекты.

Помимо поверхностных трещин, объясняемых главным образом конструктивными недостатками башни, опытная литая башня имела следующие дефекты технологического и литейного характера.

1. Разностенность башни.

По данным замера, указанным в паспорте, толщины башни колебались в следующих, весьма широких пределах. В носовой части башни колебание толщины тела было в пределах от 34 до 54 мм, при запроектированной толщине 52 мм (для всех частей башни). В задней и средней частях башни эти колебания наблюдались от 45 до 51 мм. Согласно объяснительной записке бригады, прилагаемой к настоящему акту, разностенность башни обусловлена следующими основными причинами:

1) Неточность изготовления модели.

2) Недостаточно совершенной и точной сборкой формы.

2.  Внутренние литейные дефекты (земляные засоры).

Внутренние литейные дефекты, необнаруженные наружным осмотром, были выявлены на башне лишь в результате ее снарядного обстрела. Такие дефекты были обнаружены в зоне носовой части башни (смотри выстрел 15) и в зоне кормы (ниши) при поражении выстрелом №33.

В том и другом случае при попадании снарядом в участки пораженные литейным дефектом было обнаружено резкое падение бронестойкости и образование отколов с тыльной стороны башни, но не более 3-х калибров каждой.

б) Дефекты по термической обработке.

Различная бронестойкость левого борта в кормовой и особенно носовой частях башни объясняется исключительно термической обработкой. В результате недостаточно равномерных свойств в различных частях башни, последняя имела различную стойкость, причем разность доходила по пределу тыльной прочности (против 45 мм снаряда) до 100 м/с. Такая различная стойкость правого и левого бортов башни указывает на недостаточно отработанную технологию термической обработки литой башни и должна быть в дальнейшем отработана в сторону получения достаточных однородных свойств и метода контроля этой однородности в условиях цеха. [3]

Характер поражений с тыльной стороны башни после попадания выстрелов №15 и №33 в зоны литейных дефектов.