中國艦用特種鋼已達世界先進水平

中國海軍新型潛艇。

　　中評社北京9月8日電／解放軍報報道，從工業革命開始，鋼鐵就成了戰艦最親密的“盟友”。一艘艘威武的戰艦在大洋上劈波斬浪，是鋼材撐起了它不屈的脊梁，也是鋼材為它們穿上了一件件“鋼盔鐵甲”。

　　然而，你可曾想到，兩百多年來，軍用鋼材的發展腳步從來沒有停止。那些看上去形色單一、毫無生命跡象的艦艇用鋼，竟有幾十個型號、上百種規格，它甚至決定著艦船裝備的升級換代。

　　前不久，記者走進某大型鋼鐵企業，就此話題采訪了海軍某辦公室高級工程師邵軍。

　　●鋼材也有“升級”壓力

　　記者：能不能簡要介紹一下軍用鋼的發展情況？

　　邵軍：艦用特種鋼材料具有批量小、規格多、要求高的特點，決定了各國艦船材料體係的發展原則一般都是：改進提高現有材料和發展新材料並舉。為了不斷滿足艦船對船體鋼的更高要求，世界各國都對現有成熟鋼種不斷改進提高，進行深化完善的研究工作。如美國HY80/100鋼，自50年代研製成功以來一直在進行改進提高的研究工作，目前已修訂標準11次，對技術指標要求、冶金工藝方法、化學成份分檔、鋼板厚度規格、鋼中夾雜元素及冶金質量控製等方麵不斷完善，精益求精。

　　我們國內在這方麵也做了大量的工作，通過先進冶金技術及多種技術途徑，促進了船體結構鋼及配套材料技術進步。如：某船體鋼實現了由模鑄提升為連鑄供貨，板厚度規格範圍擴大，並實現了全厚度等強匹配，提高了艦船結構安全性，有效減輕結構重量，大幅縮短生產周期，並已應用於海軍艦艇的建造，為我軍實現船體材料的升級換代奠定了技術基礎。


駛離碼頭的中國海軍最新型常規動力潛艇。

　　●高強度是永不停止的追求

　　記者：軍用鋼的高強度是它的一個傳統特色，近年來有什麽新的進展？

　　邵軍：高強度是各國軍用鋼的共同追求，從來沒有停止過。國際上，一般用“屈服強度”來表示船用鋼材的強度特性，計量單位為MPa(兆帕)。

　　以國外航母為例，航母甲板需要承受飛機起降的巨大衝擊力以及燃氣衝刷、爆炸衝擊等極端複雜的服役環境，技術要求很高，強度級別和厚度大大高於一般船體結構鋼。美國航母大量采用690MPa級高強鋼作為航母甲板用鋼，新近又研發了強度級別785MPa級的HSLA115鋼，已經開始在新型航母——福特號上試用。

　　為滿足大潛深潛艇(500-600m)主船體的建造要求，俄、美、日等國已采用了屈服強度為900MPa～1080MPa級超高強度潛艇耐壓殼體用鋼。美國研製的HY80鋼、HY100鋼、HY130鋼、HSLA100鋼等應用於艦艇製造的高強度低合金鋼，最高強度達到900MPa，被美國政府作為戰略物資，不允許擅自出口。日本90年代開發的NS110鋼屈服強度已達到了1080MPa級，俄羅斯研發的АБ係列鋼最高強度甚至達到1175MPa級。

　　我國的艦用特種鋼研製也達到了相當的技術水平，某型艇用耐壓殼體用鋼采用了國際先進的合金設計和生產工藝，不僅強度高，還具有高韌性和耐海水腐蝕性能。

　　●焊接性是各國麵臨的難題

　　記者：焊接性能是不是也是鋼材研製過程中的一個難題？

　　邵軍：的確是這樣。通常，隨著鋼的強度級別的提高，鋼中合金元素增多，鋼的碳當量和裂紋敏感性也隨之大幅增加，這使得鋼的焊接變得十分困難。如何兼顧高強度艦船用鋼的強度和焊接性，已成為船體結構鋼設計的一個關鍵因素。

　　從上世紀八十年代開始，以美國海軍為代表，逐漸開發、應用了新一代高強度易焊接艦船用鋼——HSLA係列船體鋼。

　　從冶金學上來講，新一代船體鋼與傳統調質型高強度船體鋼完全不同，它是以低碳鐵素體鋼或超低碳貝氏體鋼為基礎發展起來的。該係列鋼合金設計具有如下特點：為了保證優良的焊接性和良好的低溫韌性，鋼中碳含量明顯降低。Cu是該鋼中最主要的強化元素。通過時效處理析出細小彌散的ε-Cu顆粒，產生強烈沉澱強化，彌補了降碳引起的強度損失。由於碳當量的降低，這類鋼的某些高強品種甚至可以實現0℃焊接不預熱，大大簡化了造船工藝，縮短了造船周期。

　　該係列鋼在保證高強度、高韌性的前提下，具有很好的焊接性能，已經用於航母、巡洋艦、驅逐艦等大型海軍裝備的建造。

　　●隱身化是一種發展趨勢

　　記者：能不能談談新型軍用鋼的發展趨勢？

　　邵軍：我們都知道，一般鋼鐵都帶有一定磁性。磁性對軍艦來說是非常不利的。因為這容易被敵方磁力探測儀偵測到，或受到敵方磁性水雷等武器的打擊。所以艦艇均需消磁，以防止磁性水雷或者通過磁力探測到軍艦。我們經常可以看到這樣的場麵：很多軍艦在塢內或碼頭上被電纜“五花大綁”，這是在進行通電消磁作業。

　　低磁和無磁鋼對艦船隱身能起到非常好的效果。無磁鋼是一種功能材料，它在艦艇等裝備方麵用途很廣泛。例如1977年開工建造的世界上最大的彈道導彈核潛艇“台風”級潛艇非耐壓殼體就采用了高強度低磁鋼，這級艇直到現在仍在俄羅斯服役。德國一直采用低磁鋼建造潛艇，目前服役的212型艇就是采用高強度低磁鋼，雖然強度不如美國HY-80鋼，但彈性較好、易加工、具有防磁特性、不易鏽蝕，所造潛艇對磁探儀和磁引信均有隱身防護作用，並且耐衝擊，有其獨到之處。

　　由於鈦合金有強度高、重量輕、耐腐蝕、非磁性等特點，非常適合在艦艇上使用，也早被各國加以關注。尤其是前蘇聯將鈦合金成功用於潛艇建造，取得令人矚目的成就。利用鈦合金製造潛艇，不僅沒有磁性，減輕了重量，更使潛艇的下潛深度超過了1000m。

　　我國在無磁鋼的研究方麵也取得了很大成績。如我國研製成功的某低磁鋼已用於掃雷艇殼體、潛艇磁羅徑圍壁和消磁碼頭結構件等。