舰船期待披上钢铁新“盔甲”
2015-10-09 10:27:50 作者:邵军来源:

       


       舰船用钢是指军用的水面舰船(如驱逐舰、巡洋舰)和水下潜艇(如常规动力潜艇、核动力潜艇)以及扫雷艇等船体结构用钢,是现代舰船建造最主要、最重要和最关键的结构材料,其性能优劣直接关系到舰船的战术性能。舰船用钢必须具有足够的强度和韧性、良好的工艺性和耐海水腐蚀性。舰船用钢的特点是批量小、规格多、要求高、更新慢。为了不断满足舰船对船体钢的更高要求,世界各国都在对现有成熟钢种不断改进,进行深化完善的研究工作。
 
       国内舰船用钢研究现状
 
       我国海军舰船钢的发展可划分几个历史阶段:20世纪50年代~60年代,主要是依赖苏联进口和仿制;20世纪70年代~80年代,开始立足于无镍合金钢,自行研制了我国第一代舰船用钢———锰系无镍铬钢和低镍铬钢,如901、902、903、904系列钢种;20世纪80年代后,海军装备有了很大发展,对舰船用钢也提出了更高的要求,在对第一代舰船用钢改进提高的基础上,开始研制综合性能更好的第二代舰船用钢及其配套材料,如440MPa级的945钢、590MPa级的921A系列钢、785MPa级的980钢等;20世纪90年代后,舰船用钢的研究以改进提高和自主研发并举,特别是2000年以后,进入快速发展阶段,许多具有世界先进水平的钢种研发成功并得到实船应用,强度覆盖400MPa~1000MPa。且品种规格配套齐全,为以航母、09核潜艇、052驱逐舰等为代表的海军新型主战装备建设提供了强大的物质基础。
 
       近年来,随着国防建设的加强,国内各钢厂对舰船用钢材料的研发速度加快,促进了船体结构钢和配套材料的技术进步。我国目前供货并用于潜艇、核潜艇实船建造的钢种,屈服强度级别为785MPa级、590MPa级;长期供货并用于水面舰船实船建造的钢种,屈服强度级别为590MPa级、440MPa级、390MPa级。
 
       目前,国内正在研制开发采用电渣重熔技术生产超大潜深潜舰艇用980MPa级钢和785MPa级用钢,大型水面舰船用低碳铜实效易焊接690MPa、590MPa级钢、新一代易焊接超细组织控制440MPa级舰船用钢等。这些研究有效地促进了我国船体结构材料体系的配套完善,为实现船体材料的升级换代奠定了技术基础。
 
       舰船用钢的发展方向
 
       向高强化方向发展。为了满足大型水面舰船和大潜深潜艇的需求,舰船用钢在向高强度化方向发展。美国航母大量采用690MPa级高强钢作为航母甲板用钢,新近又研发了强度级别为785MPa级的HSLAll5钢,并已在航母“福特号”上试用。为满足大潜深潜艇的建造要求,俄、美、日等国都已采用了屈服强度为900MPa~1080MPa级超高强度潜艇耐压壳体用钢。美国研制的HY、HSLA系列高强钢,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;俄罗斯开发了屈服强度达到1175MPa的钢种;法国最新建造的“凯旋”级核潜艇耐压壳体用钢HLESl00,屈服强度达到980MPa;日本20世纪90年代开发的NS110钢,屈服强度达到了1000MPa,“亲湖”级潜艇采用NS110钢,最大下潜深度可达到500米。我国在这方面也取得了可喜进步,为满足大潜深潜艇需求研制的屈服强度达到785MPa级高强钢,已经取得了阶段性成果,正在开展模型建造和应用研究。为下一代超大潜深潜艇研制的屈服强度为980MPa超高强度钢,也取得了突破性进展,完成了技术储备。