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舰船用钢发展新趋势

时间:2011/8/8 13:48:00 来源:海军装备

 一、高强度钢

为不断满足舰船对船体用钢的更高要求,世界各国都对现有成熟钢种不断改进提高,进行深化完善的研究工作。如美国HY80/100钢,自20世纪50年代研制成功以来一直在进行改进提高的研究工作,已修订标准11次,对技术指标要求、冶金工艺方法、化学成分分档、钢板厚度规格、钢中夹杂元素及冶金质量控制等方面不断深化完善。前苏联的AK25钢系列,据俄罗斯专家介绍,现已进行了全面改进。改进后的新钢种(АБ系列钢)实现了全厚度等强度匹配,且厚度规格扩大到100mm,不仅对SP等杂质元素及有害气体进行了严格控制,同时降低了碳含量,技术指标有了大幅度的提高。

高强度化是舰船用钢最重要的发展趋势之一。以国外航母为例,航母甲板需要承受飞机起降的巨大冲击力以及燃气冲刷、爆炸冲击等极端复杂的服务环境,技术要求高,强度级别和厚度大大高于一般船体结构钢。美国航母大量采用690MPa级高强度钢作为航母甲板用钢,新近又研发了785MPa级的HSLA115钢,已经开始在新型航母CVN78上试用。

为满足大潜深潜艇(潜深500m600m)主船体的建造要求,俄美日等国已采用了屈服强度900MPa1080MPa级超高强度潜艇耐压壳体用钢。美国研制的HY80钢、HY100钢、HY130钢、HSLA100钢等应用于舰艇制造的高强度低合金钢,最高强度达到900MPa,被美国政府作为战略物资,不允许擅自出口。日本20世纪90年代开发的NS110钢屈服强度已达到了1080MPa级,俄罗斯研发的АБ系列钢最高屈服强度达到1175MPa级。

美国从20世纪80年代开始研发应用的新一代HSLA船体钢与传统调质型高强度船体钢完全不同,它是以低碳铁素体钢或超低碳贝氏体钢为基础发展起来的。该系列钢合金设计具有如下特点:为了保证优良的焊接性和良好的低温韧性,钢中含碳量明显降低。