PCB廢料檢測中心-廣東分析檢測中心

  航母用高強度大寬厚板是建造航母的關鍵，而我國航母用大單重高強度大寬厚板坯是目前建造航母的瓶頸。航母用鋼板要承受艦載機起降的沉重強大的沖擊和高摩擦力，還要承受噴氣式飛機高達幾千度的火焰燒蝕。中國已擁有生產航母甲板的“軋機”的5.5米特寬厚板軋機。

  航母需要的鋼材強度通常要比普通艦船所用的鋼材高很多，特別是甲板部分的鋼材要應付飛機引擎噴射出來的熱氣，對鋼材的耐熱性要求很高。如果建造4萬噸的中型航母就需要2萬噸鋼材，如建造一艘7.5萬噸級的大型航空母艦，則需用各種特殊品種厚鋼板4萬多噸，確保特種鋼材是航母建造的關鍵技術點。

  大型航空母艦需要的鋼板品種規格繁多，一般可分為船體板、裝甲板及結構板三大類。下面讓我們來分別看一看航母不同地方需要的鋼材情況。

  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，當外層鋼板被擊穿時，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采用增掛裝甲板的方式，以抵御各種意外的攻擊。航母需要的另外一種鋼材就是裝甲鋼板。

  裝甲鋼板

  一般用在為關鍵的核心部位。航母上有兩個地方重要，一個是指揮中心，指揮中心是航空母艦鋼板厚的部分，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，那么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，炮臺等地方也要用防彈裝甲板進行保護。航母用鋼的重要部分是結構用鋼板。

  結構板

  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，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。

  目前，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。其中，質量的還得數美國。

  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。他們現在已經開發了兩個系列的特種鋼。一種是HY系列特種鋼材。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。

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

  法國生產的“軟鋼”屈服強度是550MPa左右，英國的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。

  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。