我國前些年從烏克蘭購回的前蘇聯未完工的“瓦良格”號航空母艦，盡管好多年沒有進行過防銹處理，又在大連隨意扔放了3年，在沒有涂漆條件下，“瓦良格號”表面基本完好，沒有什么腐蝕現象。經檢測后發(fā)現，“瓦良格”號用的鋼采用的是自然抵抗海水腐蝕而且基本絕磁的鋼材！

 

   材料是軍事武器裝備發(fā)展的基礎，因此可以說航母用鋼是航母工程技術的關鍵，要求航母用鋼必須具備多項特殊性能，比如抗海水腐蝕；要防磁；要耐高溫，要有很高的強度、韌度和良好的焊接性能等等。大型航空母艦需要的船體板、裝甲板及結構板鋼板品種規(guī)格繁多，數量巨大。借鑒美國、日本、法國、俄羅斯等國家前沿航母制造技術用鋼主要包括：HY系列特種鋼材和HSLA型鋼材。
 

 

中國航空母艦
 

 

 

   艦船底部材料受海水腐蝕非常嚴重，從而會影響艦船的速度和防護能力。加上航母的作戰(zhàn)環(huán)境更為惡劣，維修所需時間也長，因此，要求所用鋼板抗海水腐蝕的能力極強。由于我國鋼鐵生產技術的限制，我們制造艦船所用鋼材抗海水腐蝕力較差，因此我們的軍艦不得不涂上一層特殊防銹漆，而且，每三四年就要進船塢大修，清除艦艇底部附著物，并重新刷防銹漆。

 

 

   由于地球本身是有磁場的，一般低磁鋼鐵制造的艦船用久了會受地球磁場磁化產生磁力。磁力對軍艦非常不利，容易被敵方磁力探測儀偵測到遭受敵方攻擊。由于我們制造軍艦的鋼鐵防磁性能較差，所以我們的軍艦一般是三四年后，就需要開回船塢進行逆向消磁處理。然而，航母的消磁維修處理則非常費時費力。

 

 

   當飛機加力開到足以飛起時，發(fā)動機噴射出的火焰可達上千度，足以把一般鋼材制作的甲板熔化了！一般艦載機每架都有三十來噸重，降落著艦時，對甲板的沖擊力極大，因此，對甲板的抗沖擊力、抗扭曲力的要求就非常高。另外航母甲板還要有抗敵方穿甲彈攻擊的較強能力。

 

 

   航母建造所使用的特種鋼所要求的強度要遠遠高于普通軍用船舶的鋼強度要求，采用高強鋼板可以減輕船體重量，增加抗彈能力。特別是飛行甲板鋼材，要承受艦載機起飛過程中的高熱和高摩擦力。因此，航母艦體一定要采用高強度合金鋼。

 

 

   大型航空母艦需要的鋼板品種規(guī)格繁多，建造一艘7.5萬噸級的大型航空母艦，需用各種特殊品種厚鋼板4萬多噸，一般可分為船體板、裝甲板及結構板三大類。

 

   1、 船體用鋼板：要求比較低，基本上就是潛艇用的耐壓板，屈服強度通常為450兆帕和550兆帕，鋼板厚度為22～28毫米。船體的水下部分為了防止魚雷與潛艇導彈的轟擊，采用鋼板厚度達150～203毫米。也有制成雙層或三層船體，當外層鋼板被擊穿的時候，還有一層保護層，這樣就增強了航母的抗打擊能力。

 

   2、 裝甲鋼板：一般用在最為關鍵的核心部位。航母上有兩個地方最重要，一個是指揮中心，指揮中心是航空母艦鋼板最厚的部分，最厚達330毫米，有點類似坦克用的裝甲鋼板；另外一個地方是航母的動力系統。為保證航母機艙免遭破壞，機艙則需要用裝甲鋼板重點保護。此外，炮臺等地方也要用防彈裝甲板進行保護……

 

   3、 結構板：航母用鋼的最重要部分是結構用鋼板主要用于飛機跑道、隔倉及船體結構等，尤其是飛機跑道，要求極高。首先，要求飛行甲板能夠承載20～30噸艦載機起飛和降落的沉重沖擊。其次，還要承受噴氣式飛機高達幾千度的火舌的烘烤。所以，飛行甲板的屈服強度一般要達到800兆帕。還有，飛行甲板的厚度不能太厚，一般是40～50毫米，且要求不平度達5毫米/米以下，否則會影響飛機升降的質量。更重要的是，飛行甲板的板面越大越好，要盡量減少焊縫腐蝕。總而言之，航用的結構鋼板要求高強度、小厚度、大面積、能夠在惡劣環(huán)境中使用。

 

 

   目前，世界上能制造航母、潛艇用鋼的只有美國、日本、法國、俄羅斯等少數幾個國家。其中美國具有最前沿航母用鋼制造技術。美國用來制造航母飛行甲板的鋼的屈服強度一般在850兆帕左右。兩種最典型鋼種包括：HY系列特種鋼材和HSLA型鋼材。

 

   一種是HY型鋼材。HY-80是一種鎳鉻和加入鈦的合金鋼，屈服強度在800兆帕左右，是制造航母或者造核潛艇最佳鋼材。用這種鋼制造的潛艇，能下潛2000米，而后美國又在HY-80鋼的基礎上，發(fā)展了屈服強度不低于686兆帕的HY-100鋼，相比于HY-80提高了鋼的耐蝕性、強度，改善焊接性、成型性與機加工性等，其也是當前美國海軍航母重要部位的主要材料。

 

   另外一種是HSLA型鋼材。HSLA-80鋼是美國20世紀80年代研制成功的新型高強度、高韌性結構鋼。該型鋼已部分或全部取代HY-80鋼用于建造大型水面艦艇，如驅逐艦、巡洋艦和航空母艦等，其中尼米茲級核動力航母的某些結構采用此鋼種。HSLA-100鋼是美國為新建的航母殼體和先進的攻擊型核潛艇（非耐壓殼體）而研制的鋼，HSLA -100是一種含碳量低，銅沉淀強化鋼，合金元素含量比HSLA -80的要高，屈服強度約為690兆帕，其性能已達到HY-100鋼的水平，板厚可達100毫米。HSLA-100鋼的第一批訂貨是用于核動力航母“斯坦尼斯”號（CVN-74）。這種型號鋼板由于采用了尖端低合金技術，其硬度超強，重量非常小，因此建造構件非常輕便，并且成本還很低。用HSLA-100這種特殊用鋼建造的福特級航母，其整體重量減輕了很多，建造成本也節(jié)省許多。如果在航母艦體外殼上使用這種特種鋼，它能夠在提供相同或者更長的使用壽命情況下，比采用傳統高強度鋼建造的艦體外殼更薄，重量更輕。
 

航母艦體
 

   1、美海軍原打算采用HSLA-100鋼作為航母CVN-78的飛行甲板用鋼，為了減輕重量，經過攻關，又研制出了HSLA-115鋼。它的屈服強度達到了800兆帕，不僅可以降低航母的重心，還可顯著減小飛行甲板厚度，從而減輕航母重量。此外，美國海軍的建造冶金專家與日本的船舶專家在合作開發(fā)一項高強度合金鋼焊接新技術，這門技術將會在很大程度上減少采用高強度鋼建造航母而造成的成本增加。可以想象，采用這些新技術手段打造的美國航母將會更加堅硬和強悍。

 

   2、俄羅斯的AK系列鎳鉻加鈦合金鋼是世界上屈服強度最高的材料，可達1000MPa，除了用來制造航母，還用來制造需要深潛的核潛艇。

 

   3、法國生產的“軟鋼”屈服強度是550MPa左右，英國的無敵級航母使用的就是法國軟剛，但基于這樣的材料屈服度比較底，一般僅僅用于制造小型垂直起降或者直升飛機航母，諷刺的是法國自己的“戴高樂號”航空母艦用的卻是美國的HY-80鋼。

 

   4、日本制造的特種合金鋼，屈服強度基本在450MPa左右，日本的潛艇和兩硒攻擊艦都使用了本國出產的特種鋼材。