題主所說的“超級鋼”不知是否指的是“屈服強(qiáng)度為2200MPa的特種鋼”?如果指的是這種特種鋼,那就先來說說消息層面的內(nèi)容。根據(jù)學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》雜志2017年8月刊登的消息:中國成功研制出了屈服強(qiáng)度高達(dá)2200MPa的“超級鋼”,并實(shí)現(xiàn)了批量生產(chǎn)。這則消息并不準(zhǔn)確,實(shí)際上就是一則假消息:2200MPa可不是屈服強(qiáng)度,指的是抗拉強(qiáng)度。兩碼事,不能混為一談。
D&P鋼是由北京科技大學(xué)、香港大學(xué)、臺大的青年科學(xué)家聯(lián)合研發(fā)的特種鋼,它的抗拉強(qiáng)度為2200MPa,延伸率大于15%。至于這是《科學(xué)》雜志的誤解,還是國內(nèi)部分媒體的故意誤導(dǎo),這就不得而知了。結(jié)果造成了很多人認(rèn)為是“屈服強(qiáng)度2200MPa”,但實(shí)際上在他們的論文中明確的寫著“抗拉強(qiáng)度2200MPa”。網(wǎng)上某些自媒體為了吸引眼球,根本就不考慮真相,諸如“讓美德日俄自嘆不如”、“打臉日本”、“讓美國嘆服”之類的文章鋪天蓋地,更可笑的是竟然把S600E與D&P鋼弄成了一種東西。
也有人稱“將使我國潛艇能夠下潛到900米,甚至更深”,即便是屈服強(qiáng)度真的達(dá)到了2200MPa,就一定能用在潛艇上了嗎?建造航母、潛艇用的特種鋼可不只有屈服強(qiáng)度這一個指標(biāo),艦艇用鋼需要的是綜合性能,擁有8大基本指標(biāo),包括:屈服強(qiáng)度、高韌性、抗爆性、焊接性能、耐腐蝕性能(海水)、抗疲勞性能、抗沖擊能力等。這8大指標(biāo),哪個達(dá)不到也不成:無法實(shí)際使用。比方說:焊接性能差,那么造航母或者是潛艇就無法使用——焊口容易出問題。
印度航母就曾經(jīng)曝出來焊接問題,一度耽誤了建造,印度是因?yàn)楹附蛹夹g(shù)的問題,還不是材料的問題。換句話說就是,造潛艇、航母用特種鋼考慮的不只是屈服強(qiáng)度,也不是屈服強(qiáng)度越高越好,即便是屈服強(qiáng)度為2200MPa,其它指標(biāo)達(dá)不到要求,也是白搭——用不了。選用何種鋼材,需要對各方面的指標(biāo)進(jìn)行綜合考量,取其最優(yōu)者。比如說18Ni(350級)馬氏體時效鋼,它的屈服強(qiáng)度至少能夠達(dá)到2400MPa,但是它的抗沖擊能力達(dá)不到要求、韌性差,在潛艇制造中就無法使用。
我國的航母、潛艇用特種鋼全部由我國自主生產(chǎn),其中在國產(chǎn)第一艘航母的建造用鋼中,鞍鋼擔(dān)負(fù)了70%的航母用特種鋼,包括航母甲板鋼、球扁鋼等關(guān)鍵型號鋼材。鞍鋼產(chǎn)的航母用特種鋼的屈服強(qiáng)度為690兆帕,完全符合航母用鋼要求。2008年6月25日,《寶鋼日報》報道稱,“屈服強(qiáng)度1100兆帕的超高強(qiáng)度鋼日前在寶鋼研制成功,并實(shí)現(xiàn)批量供貨”。根據(jù)央視的報道,2013年8月,鞍鋼就已經(jīng)完成了為首艘國產(chǎn)航母提供甲板鋼、球扁鋼等關(guān)鍵型號鋼材的任務(wù)。另外,我國已經(jīng)在039B型常規(guī)潛艇上使用了屈服強(qiáng)度達(dá)1000MPa的國產(chǎn)特種鋼材。
即便是同一種鋼材建造出來的潛艇,它的下潛深度也不同:差距很大。美國的HY80和HY100是美軍潛艇、航母的主要結(jié)構(gòu)用鋼,HY80的屈服強(qiáng)度為550,洛杉磯級核潛艇用的就是這種鋼材,弗吉尼亞級攻擊型核潛艇用的也是它。但是“洛杉磯”級核潛艇的早期型下潛深度只有300米,后期型卻高達(dá)450米。決定潛艇耐壓殼的性能高低的因素,除了鋼材本身的性能之外,還有很多其它方面的影響因素,比如潛艇外型、彎板技術(shù)、焊接技術(shù)等等。所以說,僅從材料問題上去找差距的原因,并不可取:材料只是決定性能的因素之一,并非全部。
HY100的屈服強(qiáng)度690MPa,美國海軍的“海狼”級攻擊型核潛艇用的就是HY100鋼。至于美國的HSLA80、HSLA100這兩種特種鋼,屈服強(qiáng)度分別與HY80、HY100相當(dāng),但是它們的其它性能更好,比如說焊接性。目前,美國海軍潛艇、航母的建造已經(jīng)開始大量應(yīng)用這兩種特種鋼。至于有人說“潛艇耐壓殼用特種鋼的屈服強(qiáng)度需要達(dá)到1100兆帕之上”,不知道這是哪來的根據(jù)。根據(jù)資料,只有俄羅斯?jié)撏в锰胤N鋼的屈服強(qiáng)度達(dá)到了1175MPa,美國的HY156、日本NS110的屈服強(qiáng)度為1078MPa。還有一點(diǎn)需要說明,這些國家并不是都用的屈服強(qiáng)度最高的特種鋼。
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