Одновременно в ЦБЛ-1 занимались повышением уровня противоснарядной стойкости литой брони марок МБЛ-1 и 74Л путем увеличения в них процентного содержания углерода. Эти работы завершились в 1958 г. В ходе НИОКР на заводах № 78 и N«174 были изготовлены, соответственно, 745 и 27 башен, часть из которых прошла испытания снарядным обстрелом. Испытания подтвердили возможность повышения нормы технических условий для башни Т-54 из данных марок броневых сталей с 715 до 735 м/с при содержании углерода 0,32-0,36 %.
Защитные свойства корпуса и башни танка Т-54 при снарядном обстреле с заданной дальности, как показали испытания, оказались недостаточными для обеспечения его высоких боевых свойств в целом. Не менее важным также являлось повышение надежности установок (монтажа), исключение поломок и разрушений приборов, механизмов и агрегатов, располагавшихся внутри танка при попадании осколочно-фугасных и бронебойных снарядов со скоростями непробития брони, т. е. конструктивной прочности.
Существенному повышению конструктивной прочности танка Т-54 способствовало изменение конструкции его башни в 1949 и 1950 гг. (см. «ТиВ» № 10/2010 г.). Так, например, попадания 85-мм осколочно-фугасного снаряда в скосы башни танка Т-54 обр. 1947/48 г. (в зависимости от места) вызывали:
— прогиб подбашенного листа в районе люка механика-водителя до 30 мм;
— разрушение крепления крышки люка механика-водителя и срыв ее;
— деформацию или разрушение погонов шариковой опоры башни в результате низких показателей их ударной прочности (сталь 65Г), приводивших к заклиниванию шариковой опоры башни, а иногда и к срыву башни с корпуса;
— разрушение механизма поворота башни;
— разрушение крыши над двигателем и над радиатором.
Введение в 1950 г. башни сферической формы исключило рикошетирование бронебойных снарядов в подбашенный лист при попадании в любую ее точку и значительно уменьшило действие осколочно-фугасных снарядов. Кроме того, при ядерном взрыве существенно уменьшилась вероятность срыва башни с корпуса танка. Тем не менее попадания снарядов в башню вызывали образование сквозных трещин поперек погонов шариковой опоры башни, а иногда и отрыв части погона. С целью устранения указанных дефектов в 1952 г. материал погонов заменили на сталь 45ХНА, ударная вязкость которой оказалась выше ударной вязкости стали 65Г в 3–5 раз. В 1954 г. ввели закалку погонов токами высокой частоты (ТВЧ), что повысило их износостойкость, а с 1956 г. внедрили в серийное производство усиленное погонное устройство с шариками диаметром 13/16”.