Semmit. Ökölszabály, hogy acélnál a szakítószilárdság=3×keménység Brinell-ben, szóval kb. 900MPa szakítószilárdságú anyagok vannak.
A gond az, hogy a korabeli hegesztések sanszosan az alapanyag jó ha 2/3-át hozták szakítószilárdságban (vagy még annyit sem), így kérdés, hogy a találat hová esik, úgy lesz járulékos veszteség.
Ez a probléma az összes, korabeli harckocsit sújtotta. Az akkori kohászat a keménységet csak a magas (0,25%) környéki karbontartalommal és króm/molibdén ötvözéssel érte el. Ezek a hőkezelésnél karbidokat hoznak létre, ami növeli a keménységet, viszont ehhez gyorsan kell lehűteni az alapanyagot - mondjuk vízben. Ekkor viszont hatalmas feszültségek lettek az anyagban, ezért kellett hozzá mangát és/vagy nikkelt is ötvözni az anyaghoz, hogy a kritikus lehűlési sebesség értékét lecsökkentse, plusz a nagyobb szelvényvastagság a teljes keresztmetszetben edződjön.
Itt jött a következő gond, hogy ezeket a lemezeket össze kellett hegeszteni, ahol a hegesztési hőhatás miatt ez az egész szilárdságnövelés ment a levesbe, plusz a már meglévő magas keménység miatt szinte lehetetlen volt repedésmentesen hegeszteni, másrészt nem létezett hozzá hegesztő, ami rendelkezett volna a kellő szilárdsággal. Emiatt kellett valamilyen ausztenites (nagyon leegyszerűsítve, "rozsdamentes") hegesztőanyagot használni, aminek a repedésállósága sokkal jobb, de a szilárdsága legfeljebb 500MPa.
Szinte minden ország folytatott kísérleteket arra, hogyan lehetne a hegesztett kötések szilárdságát megnövelni:
- a legegyszerűbb megoldás az volt, hogy nincs hegesztés, így nincs kilágyulás sem. Ehhez viszont nagyméretű öntőformák kellettek, ami meg magával hozta az öntészeti problémákat és azt, hogy a keresztmetszetben inhomogén az anyag, mivel a keresztmetszet közepe hűl le legkésőbb. Ezt a hibát ki lehetett kerülni úgy, hogy az öntőformába magasabb olvadáspontú betétlemezeket tettek, így mindjárt kisebb a lokális keresztmetszet. Az öntés után pedig egy ismételt hőkezelés jött, amivel az öntési feszültségeket csökkentették, plusz jót tett a megmunkálás utáni mérettartásnak is (forgácsoláskor nyomófeszültség kerül az anyagba, így ha az anyag nincs feszültség-csökkentve, akkor elvetemedik... Ezt manapság a hegesztőmérnökök nem tudják.) Mondjuk kíváncsi lennék, mit találnék, ha elkezdenék egy korabeli öntött tornyot szétvágni és a mai technikával vizsgálni...
- kísérleteztek azzal, hogy a kész elemeket utóhőkezelik. Ez mission impossible volt, mert egyrészt ugyanabban a hűtőközegben kellene eltérő szelvényvastagságokat hőkezelni, másrészt az edzőközeg is máshogy veszi fel a hőt, így lágyfoltos lett az egész szerkezet, a mechanikai tulajdonságok jelentős szórást mutattak.
- aztán volt egy olyan elképzelés, hogy mangánnal agyonötvözött hegesztőanyagot használnak, amit a hegesztés után el kell kezdeni zömíteni, vagy pneumatikusan kalapálni. Az elképzelés igazából nem rossz, mert 6% mangán felett ez a felkeményedés jelentkezik és megfelelő technikával 1200-1500MPa szakítószilárdságot el lehet érni és még van egy csomó képlékenységi tartalék. Senki nem írt róla, de mechanikai tulajdonságok szobahőmérsékleten vannak értelmezve. Ez azt jelenti, hogy ha a páncél hőmérséklete a napon felmegy 60 fokra, akkor valamennyivel kisebb lesz a keménysége, de a képlékenysége jelentősen megnő, a hőmérséklet csökkenésével ugyanez van visszafelé. Megnő a keménység és jelentősen lecsökken a képlékenység, így a ridegtörés esélye hatványozottan megnő dinamikus igénybevétel esetén. (Amúgy ezt célzott a Robertson-teszt vizsgálni. Mekkora az a hőmérséklet, ahol x MPa konstans külső terhelés és adott dinamukus igénybevétel hatására egy adott ütésszerű igénybevételnél a repedés instabil módon terjed tovább...) . Na szóval, ez a komplex Mn-ötvözésű hegesztőanyag + pneumatikus hidegalakítás a varraton egészen jó eredményeket hozott, így igazából az 500HB keménységű anyagok is hegeszthetőek lettek volna. Ami miatt bukott, az az volt, hogy a hőhatásövezet kilágyulása itt is megvan - sőt itt nagyobb, mert a növelt Mn-tartalmú acél hegesztésénél nagyon vékony rétegeket szabad csak hegeszteni, plusz vissza kell hűteni kézmelegre a varratfémet, különben repedés van. Második probléma az akkori acélok kéntartalma volt (ekkor még nincs szekunder metallurgia, meg kalcium-mal modifikált salakzárvány...). A mangán a kénnel alacsony olvadáspontú eutektoidot alkot, vagyis amikor a varratfém megszilárdul és zsugorodna, a varrat közepében a mangán-szulfid "szennyeződés" még folyékony, így a varrat középen kettéválik... Az acélgyártás erre a szintre Nyugaton úgy 30 éve jutott el..
Másrészt közben az angolok elkezdték gyártani a Challanger-t, ahol már elektronsugárral hegesztettek össze szelvényeket. Itt már nem kellett hegesztőanyag, vákuum alatt hegesztenek - szóval nincs nedvességfelvétel a levegőből, így repedés sem - és mivel egy fókuszált, nagyon vékony sugár olvaszt össze egyszerre akár 250mm anyagot, minimális a kilágyulás is és emiatt a belső feszültség is. Rohadtul komplikált, de a legmagasabb minőségű varratot adja - ha megfelelőek a paraméterek...
