Читать онлайн «Отечественные автоматы (записки испытателя-оружейника)». Страница 106

Проверка размеров деталей, получивших разрушение, и тех, которые испытаны на полную живучесть без обнаружения в них дефектов, особенно скрупулезно в местах, склонных к трещинообразованию, показала, что в обоих случаях детали удовлетворяют требованиям чертежа и не имеют размерных различий между собою. Аналогичные результаты показало и сравнительное изучение микроструктуры металла исследуемых деталей. Твердость металла у вкладышей с трещинами несколько превышала (44,5HRC) предельно допустимое значение (44HRC), заданное в чертеже.

Конструктивно упрочненные вкладыши за счет увеличения толщины правой стенки на 1,8 мм прошли многоцикловые испытания ударными нагрузками на специальном копре и. стрельбой без разрушения боевых упоров. Однако равнопрочности правого и левого упоров достигнуто не было (арх. 49–61, стр. 119). Хотя данное изменение и было внедрено в производство, но оно не давало еще достаточных гарантий в том, что введенное упрочнение избавит вкладыш от опасности разрушения при длительной войсковой эксплуатации автомата. Во-первых, мало проведено испытаний, а во-вторых, значительно большее их количество при рядовых вкладышах, не имеющих упрочнения, проходило без разрушения или образования трещин. Появление этих дефектов относится к периоду изготовления автоматов сентябрь-ноябрь 1961 года. Раньше подобного не было, несмотря на большое количество испытанных образцов.

Конструктивных же изменений, могущих ослабить прочность вкладыша, в период, предшествующий появлению поломок, в него не вносилось. Размерные характеристики деталей, получивших повреждения, также не давали повода для подозрений в этом отношении.

Все это наталкивало на мысль о существовании наряду с неравнопрочностью упоров вкладыша еще какой-то другой, неожиданно появившейся скрытой от наблюдения причины, свойственной только отдельным деталям, а не конструкции автомата в целом. Дальнейшие исследования были продолжены в термическом цехе завода комиссией под председательством зам. главного конструктора завода В.И. Шерстобита, с участием представителя заказчика К.С. Зинакова, имевшего исследовательский опыт по работе на Ижевском металлургическом заводе, и технологов термического цеха Е.В. Морозовой и В.А. Купчиной, и технолога военной приемки Т.М. Суворовой.

Проверялось соблюдение технологических норм и правил по термической обработке вкладышей, в частности закалки и последующего отпуска в селитровой печи-ванне при температуре 420–480 градусов С с целью получения необходимой микроструктуры металла и заданной конструктором твердости (39–44 HRC), однородных по всему объему детали, а также стабильных механических характеристик, обеспечивающих необходимую служебную прочность.

Проверка температурного режима отпускной печи показала, что в нижней ее части температура ниже установленной нормы, а метод ее контроля этого явления не обнаруживал, так как рабочая термопара располагалась выше той зоны, где происходило понижение температуры и где по этой причине мог происходить недоотпуск деталей. А благоприятные условия создавало новое приспособление — корзина с укороченными ножками, куда вкладывались детали, в результате чего вкладыши, находящиеся в нижней части корзины, выходили из печи с недоотпуском, особенно в тех случаях, когда дно печи оказывалось недостаточно прогретым (после ремонта, выходных дней и т. п.). Понижение температуры отпуска при термической обработке обуславливало повышение твердости металла, его хрупкости и склонности к излому.

На основании анализа материалов проведенных исследований комиссия Шерстобита пришла к заключению, что поломка вкладышей автомата была связана с низкой температурой отпуска и, как следствие, повышенной твердостью деталей (арх. 129-62, стр. 107). «Но не на каждом вкладыше с недоотпуском, — отмечается в акте комиссии, — происходила поломка при испытаниях». Так, например, из 10 изделий с повышенной твердостью вкладыша, испытанных на полную живучесть, поломка детали произошла только на двух автоматах. «Кроме того, не во всех случаях недоотпуска, — отмечается в том же акте, — имело место повышение твердости детали». Оно имело место на тех плавках стали, где содержание углерода было на верхнем пределе, предусмотренном ГОСТом для данной марки металла. Кроме того, существовавшая до этого методика проверки твердости могла допускать пропуск отдельных деталей с повышенной твердостью.

Изучение обстоятельств, при которых происходили поломки вкладышей и специальные экспериментальные исследования подтверждали тот факт, что отлом одного боевого упора не связан с опасными последствиями для стреляющего из оружия. Если отломавшийся упор выпадал из оружия, а он не отлетал далеко в сторону, то это не приводило к задержке в стрельбе.

Поломка же обоих боевых упоров сопровождалась сильным звуковым эффектом с отбросом частей назад, продольным разрывом гильзы и прорывом пламени выстрела в сторону стрелка. Но такие последствия удавалось получать только искусственным путем за счет предварительной припиловки обоих боевых упоров у их основания. Изготовление вкладыша требовало особенно внимательного отношения к соблюдению технологических норм, в том числе и по термической обработке, поскольку конструкторский запас прочности был не на столько высок, чтобы покрывать любые огрехи производства.

Комиссия пришла также к выводу, что автоматов, склонных к разрушению вкладыша, могло просочиться в эксплуатацию небольшое количество, однако это еще не вселяло полной уверенности в том, что все может быть исправлено за счет упорядочения термической обработки даже с учетом введенных уже изменений в конструкцию детали.

А поэтому по вкладышу конструктором введено дополнительное упрочнение за счет увеличения ширины направляющей для затворной рамы, а у основания боевых упоров вкладыша и затвора увеличена радиусная разрядка как мероприятия по уменьшению концентрации напряжений в металле и уменьшению склонности у стали к трещинообразованию.

Внедрение в производство отмеченных конструкторских упрочнений вкладыша, упорядочение технологии его термической обработки и некоторые мероприятия по ужесточению контроля за качеством изготовления деталей при механической обработке с необходимой гарантией обеспечили нормальную войсковую службу автомата АКМ вплоть до прекращения его производства в связи с перевоплощением в новую конструкторскую модификацию.

На автоматах АКМ первых выпусков не выдерживала нормальной живучести облегченная крышка ствольной коробки (арх. 128-62, стр. 198). С переходом на изготовление из листа 0,7 мм вместо 1 мм слабым местом в крышке оказалась отбортовка, введенная конструктором для улучшения закрытости автоматики системы, воспринимающая удары гильз, выбрасываемых наружу после экстрактирования. На отбортовке крышки при испытаниях автоматов на живучесть часто стали обнаруживаться трещины. Конструктивные мероприятия по изменению ширины и профиля отбортовки, технологические меры по изменению карточки вырубки заготовки под штамповку и улучшение технологии самой штамповки не позволили полностью исключить образования данного дефекта.

Завод выходил к заказчику с предложением о примирительном отношении к данным трещинам, если они обнаруживаются в конце нормативной живучести системы, не оказывая влияния на ее служебные качества при дополнительном факультативном испытании. Повышение прочности крышки по отбортовке при толщине металла 0,7 мм завод считал практически невыполнимым требованием (арх. 129-62, стр. 142).

Как и в производстве АК-47, к появлению трещин на деталях и тем более к их поломкам, даже если они обнаруживались за пределами нормативной живучести при факультативных дополнительных испытаниях, со стороны военной приемки проявлялось нетерпимое отношение (арх. 51–61, стр. 129). Это означало, что деталь обладает недостаточным запасом прочности. От завода требовались мероприятия по предотвращению подобных дефектов не только по крышке, но и другим деталям.

От представителя заказчика поступило предложение разработать калибр типа автомата «с целью обеспечения правильной геометрии крышки при ее штамповке», что также не решало поставленной задачи (арх. 130-62, стр. 1).

Возможность образования трещин не была предотвращена и в результате принятия дополнительных мер: улучшения профиля отбортовки, введения поперечного ребра жесткости, уточнения режима термической обработки детали с введением местного высокотемпературного отпуска после закалки, хотя в целом эти мероприятия в комплексном виде и оказали положительное влияние на живучесть крышки.

Последним мероприятием по упрочнению этой детали был переход на более качественную низколегированную сталь 40РА с содержанием бора (по расчету не более 0,005 %) и уменьшенным количеством вредных примесей (А), главным образом по сере. Наличие химического элемента бора обеспечивало лучшую прокаливаемость детали с более однородным качественным состоянием металла по всей ее поверхности, а уменьшение содержания серы до 0,018 % (фосфора не более 0,025 %) — лучшую штампуемость металла, обладающего лучшей вязкостью и меньшей склонностью к холодноломкости. Сталь 40РА, предложенная Ижевским металлургическим заводом, нашла свое применение и при изготовлении других деталей автомата, разработанных под штамповку из тонколистового металла (кожух, затылок приклада и др.).