㈠ 製造核潛艇的材質是什麼
製造航母和核潛艇用的鋼叫特種鋼 也叫合金鋼。
合金鋼也叫特種鋼。在碳素鋼里適量地加入一種或幾種合金元素,使鋼的組織結構發生變化,從而使鋼具有各種不同的特殊性能,如強度、硬度大,可塑性、韌性好,耐磨,耐腐蝕,以及其他許多優良性能。下面是一些特種鋼的性能和用途:
1.鎢鋼、錳鋼:硬度很大,製造金屬加工工具、拖拉機履帶和車軸等。
2.錳硅鋼:韌性特別強,製造彈簧片、彈簧圈等。
3.鉬鋼:抗高溫 製造飛機的曲軸、特別硬的工具等。
4.鎢鉻鋼:硬度大,韌性很強 做機床刀具和模具等。
5.鎳鉻鋼(不銹鋼):抗腐蝕性能強,不易氧化 製造化工生產上的耐酸塔、醫療器械和日常用品等。 新型特種模具鋼
1. HM1熱作模具鋼
該鋼種已納入GB1299-85的國家標准模具鋼號。它具有良好的抗熱疲憊性能、抗回火穩定性能和良好的冶煉、鍛造、熱處理及機械加工工藝性能,是國內綜合性能優良、符合我國資源條件的高強韌性熱作模具新鋼種。適用於高溫、高負荷、急熱急冷條件下的壓力機鍛模、軸承熱鍛凹模、成型滾鍛模、高強度和高熱強鋼的精密鍛造、鋁和銅合金壓鑄模、熱擠壓摸具等。使用壽命可比3Cr2W8V提高1-4倍。在高溫性能方面明顯優於H13鋼。
2.HM3熱作模具鋼
該鋼種與HM1為同一系列產品,其高溫強韌性能和熱疲憊性能非常突出,非凡適合於沖擊載荷較大,工作溫差高的模具。如輥段成型模具,有色金屬壓鑄模具、耐熱不銹鋼及高強度材料鍛壓成型模具,軸承環套圈熱鍛成型凹模等,使用壽命比原用H13、3Cr2W8V和5CrNiMo都有成倍提高。
3.RM2熱作模具鋼
RM2鋼是一種多用途基體鋼,既可用於熱作模具,也可用於冷作模具。該鋼種已納入GB1299-85國家標准中,具有極高的高溫強度、紅硬性能、熱穩定性能和高溫耐磨性能。非凡適用於銅合金擠壓模具,溫鍛模具和沖擊載荷較小的熱擠沖頭模具。在切邊模具、齒輪精鍛模具、軸承環擠壓沖頭、不銹鋼餐具滾軋模具的應用壽命都遠高於原用H13、3Cr2W8V模具鋼。
4.JDH3熱作模具鋼
該鋼種是一種最新研製的模具材料,其性能特點是介於HM1、HM3和H13之間,即強度高於HM3,韌性高於HM1,熱疲憊性能高於H13鋼。主要適用於熱鍛模具、精鍛模具、輥鍛模具。
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前蘇聯曾有用鈦合金嘗試,即A級,性能優良但是價格昂貴,現在一般都用耐壓鋼板
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第二次世界大戰後,世界各軍事強國為了滿足艦船裝備的發展需求,研製開發了系列高強度艦船用鋼。 如美國,戰後發展了355MPa(36kgf/mm2)級HTS鋼、550MPa(56kgf/mm2)級HY80鋼、690MPa(70kgf/mm2)級HY100鋼、890MPa(91kgf/mm2)級HY130鋼,並用於實船建造;俄羅斯開發了屈服強度從390-1175MPa(40-120kgf/mm2)級的АБ系列艦船鋼;法國最新建造的「凱旋」級核潛艇耐壓殼體用鋼屈服強度已達到980MPa,研製技術難度大。採用NiCrMoV合金設計及先進的VHD爐外真空精煉等技術措施,解決了本課題的三個技術難點。980鋼配套的焊接材料,通過合理的合金設計,超純冶煉和超低氫工藝措施,很好地解決了與母材等強匹配。在非常嚴格,苛刻和不同季節的條件下,實現了對980鋼在產品製造和施工工藝上的適應性考核,結果表明980鋼具有良好的造船工藝適應性。980鋼嚴格地按照科研程序走完了研製全過程,填補了我國785Mp***耐壓殼體用鋼的空白,使該材料達到了國際先進水平。
中國的潛艇用鋼有590Mpa的921鋼與785 Mpa 的980超級鋼,前者是HY80級別的,後者是HY100級別的。921估計是039用鋼,而90年代研製的航母與潛艇耐壓殼體980鋼估計將使用在09III上。HY80鋼的潛深能達到400米,HY100鋼能達到600米。
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應該和普通核潛艇的材質一樣把
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含鉬的特種鋼。
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特種鋼材
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耐壓鋼就適合了,前蘇聯很多級別的核動力潛艇都使用了大量鈦合金,性能優良但成本極為昂貴。目前多數使用特級耐壓鋼就足夠了。
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現代潛艇外殼往往敷設有一層稱為消音瓦的厚阻尼吸音橡膠,這種敷設層既能吸收敵方主動聲納的探測回波,又可隔絕本艇早已向外傳播.據測算敷設消音瓦一般能使潛艇噪音減少15分貝左右,降低敵聲納作用距離50%至70%.另外,改進動力傳動系統裝置,採用慢速單軸大螺旋槳,減少艇身與帆罩圍殼開孔數量,設計盡可能光滑的潛艇外型等技術,均可有效降低潛艇的噪音.美國潛艇靜音效果長期處於領先地位,其中洛杉磯級攻擊核潛艇的噪音量約120分貝,俄亥俄級導彈核潛艇在100分貝左右,最新型的海狼級攻擊核潛艇據說已達95分貝的水平.潛艇噪音如降到90分貝的量級,就低於海洋背景的噪音,將很難被敵方聲納探測倒.1960年代,蘇聯核潛艇的噪音量平均在160分貝左右,倒1970年代下降到150分貝.蘇聯自勝利(Victor)3型核潛艇開始強化噪音治理工程,率先在艇殼外敷設消音瓦,使噪音降到130分貝左右.1980年代,蘇聯潛艇降低噪音技術又有突破性進展,不僅掌握了英,美等國的減震筏左技術,同時也製造出低噪音的大葉慢速螺旋槳,使潛艇噪音大幅降低,其中,阿庫拉級核潛艇噪音降到115分貝的水平,比洛杉磯級核潛艇還要安靜,大大縮短了與美國潛艇的差距.
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美國造航母、潛艇用的 HY-80、HY-100、HY-130鋼材都是美國在50年代開始應用於艦艇製造的高強度低合金鋼,現在已經普遍被HSLA-80和HSLA-100系列高強度鋼所替代。此類高強度鋼由於含有銅元素,因此有別於於傳統的船體用鋼。
㈡ 航空母艦的鋼材與普通鋼材有什麼不同
航母艦體採用高強度特種合金鋼。鋼材的屈服強度一般在500~800兆帕,比較而言,民用船所用鋼的屈服強度有250兆帕就夠使了,普通軍用船隻在300兆帕以下就行。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。
中國的航母情況不太清楚,美國用來製造航母飛行甲板的鋼的屈服強度一般在850兆帕左右。他們現在已經生產了兩種型號的特種鋼。
一種是HY系列特種鋼材。
HY-80的屈服強度在800兆帕左右,用於航母製造,是鎳鉻和加入鈦的合金鋼。而後美國又在HY-80鋼的基礎上,發展了屈服強度不低於686兆帕的HY-100鋼,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年代研製成功的新型高強度、高韌性結構鋼。該型鋼已部分或全部取代HY-80鋼用於建造大型水面艦艇,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採用此鋼種。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)而研製的鋼,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於核動力航母「斯坦尼斯」號(CVN-74)。
這種型號鋼板由於採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,並且成本還很低。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,比採用傳統高強度鋼建造的艦體外殼更薄,重量更輕。
美海軍原打算採用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,又研製出了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採用高強度鋼建造航母而造成的成本增加。可以想像,採用這些新技術手段打造的美國航母將會更加堅硬和強悍。
㈢ 核潛艇一般用什麼材料造的
世界各軍事強國為了滿足艦船裝備的發展需求,研製開發了系列高強度艦船用鋼。如美國,戰後發展了355MPa(36kgf/mm2)級HTS鋼、550MPa(56kgf/mm2)級HY80鋼、690MPa(70kgf/mm2)級HY100鋼、890MPa(91kgf/mm2)級HY130鋼,並用於實船建造;俄羅斯開發了屈服強度從390-1175MPa(40-120kgf/mm2)級的АБ系列艦船鋼;法國最新建造的「凱旋」級核潛艇,耐壓殼體用鋼屈服強度已達到980MPa(100kgf/mm2)級的HLES100鋼;日本90年代開發的NS110鋼屈服強度已達到了1000MPa(110kgf/mm2)級。建國以來,我國也研製成功了390、440、590、785MPa(40-80kgf/mm2)級的高強度艦船用鋼系列
㈣ 航空母艦的船體鋼板厚度是多少
船體採用潛艇耐壓板,板厚達~28 mm;船體板水下部分了防魚雷與潛艇導彈的轟擊,採用鋼板厚度達150~203 mm。也有製成雙層或3 層船體的。
建造1 艘大型航空母艦需要鋼板品種規格繁多,一般鋼種分船體板、裝甲板及結構板3 大類。
2.1 船體用鋼板
船體用潛艇耐壓板,屈服強度通常為450 MPa和550 MPa。450 MPa 板經正火交貨,而550 MPa 板需調質交貨,板厚達22~28 mm。採用高強鋼板可以減輕船體重量,且增加抗彈能力。船體板水下部分為了防魚雷與潛艇導彈的轟擊,採用鋼板厚度達150~203 mm。也有製成雙層或三層船體,當外層板受到破損時,內層船體功能尚在,不致沉歿而沒有戰鬥力。
2.2 裝甲用鋼板
裝甲板多用於防霧和核心部位,如司令台是全艦的指揮部,用裝甲板保護,也是航空母艦用板最厚部分,最厚達330 mm 的裝甲板,性能類似於坦克板。再如核能或柴油機房受到了破壞後即失去航行能力,因此也需要用裝甲板附加保護,還有炮台和上述掛甲都用防彈裝甲板。
2.3 結構用鋼板
結構板主要用於飛機跑道、隔倉及船體結構等,一般飛機跑道用鋼板厚度為40~50 mm,要求不平度達5 mm/m 以下,不然會影響飛機升降的質量,而且板面越大越好,盡量減少焊縫。結構板要求高強度,減小鋼板厚度,使船體總重量減輕。航母用的鋼材特別是飛行甲板用鋼要求極高,特別是對於材料的屈服度要求,可比核潛艇。民用船隻一般只需要強度為250 MPa 的材料即可,普通軍用船隻也就是300 MPa 以下,而且近年來,成本控制的進一步要求,一般軍艦採用民用標準的很多,材料要求進一步降低,甚至出現了使用鋁材建造上層,但對於航母的飛行甲板標准卻是各國均沒下降過。
㈤ 我國超級鋼研究居世界領先地位嗎
據了解,我國已經成功研發出屈服強度達到2200兆帕的超級鋼,並且在技術水平上遠遠超過西方發達國家。同一領域,西方國家生產的超級鋼屈服強度只能達到1100兆帕,即便是鋼鐵冶煉技術處於世界領先地位的日本,2200兆帕的超級鋼也只停留在實驗室。
什麼是超級鋼?超級鋼是在常規鋼材的基礎上,用5倍以上的壓力反復壓榨,並且提高冷卻速度和嚴格控制溫度的條件下開發成功的鋼材。超級鋼的晶粒直徑僅1微米,是一般鋼材強度的10至20倍,強度大、韌性也大,不添加鎳、銅等元素也能夠保持很高的強度。
材料學是限制人類科技發展的一大瓶頸。進入工業時代後,以鋼鐵、塑料為代表的新材料帶領人類科技快速進步,但隨著科學理論的進一步發展,這些材料已經無法滿足新時代的要求,必須盡快開發性能更好的新材料。超級鋼具有其他任何鋼材都不具備的優異性能,被視為鋼鐵領域的一次重大革命,中國是世界上唯一實現超級鋼工業化生產的國家。
超級鋼有效解決了傳統鋼材強度、壽命不足等缺點,並且具有高性能、低成本等特點。我國研製的2200兆帕超級鋼強度已經超過了鈦合金,有望廣泛應用到軍工產業。用超級鋼建造的軍艦、潛艇,性能更加先進,增強軍艦和潛艇極限抗壓能力同時,還能夠減輕軍艦和潛艇的重量。超級鋼也可以被用於建造航母,是現代航母的核心。
航母作為世界上體積最大的水面作戰艦艇,是很多國家夢寐以求的武器,但航母建造對材料有著極高的要求。據悉,航母需要用到的鋼板是一種高強度大寬鋼板,既要求有強大的防禦能力,還要求經受得住海風、海水長年地侵蝕。最關鍵的是,航母甲板在承受20至30噸艦載機起飛和降落的沉重沖擊同時,還不能過於厚重,否則會嚴重影響艦載機起降安全。超級鋼對我國科技發展、國防建設有著不可估量的意義,相信在未來,我國會在科技領域取得更加耀眼的成就。
㈥ 潛艇外殼的金屬需要具備的性質
是鋼材,要求抗腐蝕、抗壓、延展柔韌性好
參考一下這個:
980鋼是一種屈服強度不小於785MPa的高強度,高韌性,可焊接耐壓殼體用鋼。該鋼是我國當前強度最高,韌性最好的耐壓殼體用鋼,不僅要求強度高,還要求高韌性,良好焊接性,耐海水腐蝕性能,且厚度跨度大(16-18毫米),研製技術難度大。採用NiCrMoV合金設計及先進的VHD爐外真空精煉等技術措施,解決了本課題的三個技術難點。980鋼配套的焊接材料,通過合理的合金設計,超純冶煉和超低氫工藝措施,很好地解決了與母材等強匹配。在非常嚴格,苛刻和不同季節的條件下,實現了對980鋼在產品製造和施工工藝上的適應性考核,結果表明980鋼具有良好的造船工藝適應性。980鋼嚴格地按照科研程序走完了研製全過程,填補了我國785Mpa級耐壓殼體用鋼的空白,使該材料達到了國際先進水平
這個方面俄羅斯的強度是最高的。
含碳量會高一些,但數值是查不到的,這個是機密。主要是鈦合金,從蘇聯P級(66l型)飛航導彈核潛艇開始。
㈦ 中國在建中的航母甲板用的特種鋼質量有美國那麼好嗎
沒有的,這點中國還需要繼續努力,中國甲板鋼向來在世界列強中——墊底;
經常的民用船板鋼,屈服強度大約是250兆帕;
普通軍用船隻的船板鋼,屈服強度要求達到350兆帕。而美國使用的航母甲板鋼,包括hy10特種鋼和hsla-115特種鋼,其屈服強度都超過了800兆;
093鋼(中國)的屈服強度只有785MPa,日本是1000MPa,法國是980MPa,美國890MPa,俄國最高1175MPa達到120kgf/mm2級!所以,俄羅斯潛艇世界一流。
㈧ 航空母艦甲板用的是什麼鋼材
大型航空母艦需要的鋼板品種規格繁多,建造一艘.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,採用鋼板厚度達150~203毫米。也有製成雙層或三層船體,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。以前的航空母艦還在易受攻擊的部分採用增掛裝甲板的方式,以抵禦各種意外的攻擊。航母需要的另外一種鋼材就是裝甲鋼板。
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。如果航母的機艙被破壞,那麼航母就變成了挨打的活靶子,因此,機艙也要重點保護。重點保護的方式就是用裝甲鋼板。此外,炮台等地方也要用防彈裝甲板進行保護。航母用鋼的最重要部分是結構用鋼板。
3.結構板:主要用於飛機跑道、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。總而言之,航用的結構鋼板要求高強度、小厚度、大面積、能夠在惡劣環境中使用。