大家好,今天小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于科学杂志中国超级钢论文的问题,于是小编就整理了1个相关介绍科学杂志中国超级钢论文的解答,让我们一起看看吧。
屈服强度在2200Mpa的超级钢,这种钢能不能造出世界领先的核潜艇?为什么?
一、超高强度的钢材在武器制造中有极其重要的作用。但它针对的是抵抗别人的破坏,比如说用于制造坦克、军舰的外甲板,可以用更薄的钢板来减轻武器的重量,但是强度有足够。
二、超强度钢和领先的核潜艇关系没,不是一个充分必要条件的关系。只是说在核潜艇的某一部分部件有了这种特种钢以后,它的抵抗能力更强大了。核潜艇的制造是另外一个系统性的工程,比如说海底电子系统的整体构造,动力系统的连续性,武器装备的先进性等等。
三、作为非专业人士,我们对超强度钢有期望。但是,不能寄希望过高,毕竟它不是万能的。比如说它强度提高了以后,它的延展性、低温强度如何,它有没有可靠的焊接性?这些工艺性能对于它的使用范围有很大的要求。
如果仅仅只有一个屈服强度在2200Mpa的指标,那么就很难确认这种钢材能不能用于潜艇的压力壳了。
潜艇压力壳用钢是要在许多指标上达到标准才行,比如最关键的指标有三个,一是现在已经知道的屈服强度,比如新闻里说的屈服强度2200Mpa的钢材。其次是钢材的疲劳强度指标,这个指标不能达标,也是“空欢喜一场”。别忘记了,潜艇在实战中,经常会在极限指标反复机动,如果钢材的疲劳强度不够,那可是要船毁人亡的。还有最最关键的最后一个指标,就是钢材的焊接性能,潜艇最大可能出现问题的地方就是船体的焊接点。在深海中,焊缝破裂,那可是会要命的。
(顺带说一句,因此潜艇的下潜记录就特别重要,需要详细记录潜艇下潜的次数、下潜深度、和持续时间等等,这些都是一条潜艇是否达到服役极限的理论数据。)
咱们以美国海军常用的HY-80、HY-100和HY-130钢材为例,屈服强度最好的是HY-130钢,但HY-130钢的可焊接性能却是最差,所以美国也就没有用HY-130钢去建造潜艇的压力壳。HY-80钢材虽然在屈服强度指标上是最差的,但考虑所有其他参数,比如耐腐蚀程度,焊接性,尤其是生产成本,反而就成了美国海军最合适大规模应用的钢材。
焊接性能实际上在潜艇压力壳用钢上是压倒性重要的一个指标,比另外两个指标都来得关键。在深海中,最容易出事故的地方就是焊接点,比钢材本身的屈服强度/疲劳强度更容易成为危险点。因为焊接问题失事的潜艇也不是一条两条了。
至少,在美国HY-100钢的应用过程中,焊接就曾经是大问题。海狼级潜艇在1991年建造的时候,至少有15%的船体焊接质量是有重大瑕疵,不得不返工。虽然这个瑕疵问题最终解决了,但解决问题的成本极其昂贵,这也是海狼级潜艇从***中的29艘,减少到只有3艘的原因之一,还是重要原因。
至此,潜艇压力壳体使用的钢材不仅要考虑屈服强度,还要考虑疲劳强度,以及最重要的焊接性能,以及其他许多的参数。只有这些全部符合要求后,才能考虑一种钢材是否适合用于潜艇耐压壳用钢。
到目前为止,公开资料上面,还没看到屈服强度也不过是900Mpa的美国HY-130钢材解决了焊接问题。美国到现在,在最先进的海狼级潜艇以及后续弗吉尼亚级潜艇建造上,也就仅仅是使用了HY-100钢。所以一种钢材是不是可以用于潜艇耐压壳,仅仅一个指标是远远不够的,是需要许多指标都达标才可以。
最近看到媒体上很多报道“超级钢”的新闻,主要就是我国钢铁业研发出了世界领先的屈服强度在2200Mpa(兆帕),均匀延伸率16%的新型超级钢,这样的成就固然让人感到欣慰,但是不管是自媒体还是专业媒体都经常在后面加个点缀,意思基本上就是我国潜艇以后用上这个钢就啥也不愁了,世界领先了,无敌了,潜深一千米了,这是负责任的报道态度吗?知其然必知其所以然,跟着吐槽君一起来一次系统性防忽悠实战训练吧!
我国这个超级刚除了良好的屈服强度和延展性外,主要有两个优势:
第一、成本低,就是一种普通的中锰合金钢,没有什么昂贵的稀土元素之类的添加剂,主要成分是10%锰、0.47%碳、2%铝、0.7%钒。
第二、这种钢是制备工艺成熟,使用通用化加工设备方法制成,容易实现工业化生产,从科研产品到工业产品的转化速度快。
那么我们这个钢真的可以用在潜艇上赶英超美吗?所谓的潜艇用钢可以说是高强度钢中对性能要求最严格的,除了屈服强度,还必须有的就是60毫米以上板材的良好焊接性能,不然根本不能用来造潜艇壳体,你再强,如果不好焊接,那也只能是GG。所以这就导致了一个奇葩情况?目前军用潜艇、航母等用特种钢的屈服强度其实都大大低于民用特种钢的屈服强度。上面这张图上我们可以看出来,目前全世界潜艇用钢水平最高的俄罗斯所使用的屈服强度也不过1200Mpa,但其实在上世纪五六十年代,很多国家就已经造出屈服强度在1600Mpa以上的特种钢,比如美国的300M钢,我国35Si2Mn2MoVA钢等等,但是为什么他们都没有用来造潜艇?就是因为焊接性能不过关,直接就给pass了!焊接性能好需要什么?那就是必须含碳量低,潜艇使用的一般都是0.2%以下的低碳合金钢,而我国新研制的超级刚含碳量达到了0.47%,已经是低碳钢上限的两倍以上,所以就这一点也就基本上告别了军用领域,更别说是潜艇制造了。而除了良好的焊接性能,军用造舰用钢还有诸如抗海水腐蚀、低磁性、抗疲劳等多种要求,并不是单单一个屈服强度就能解决的问题。国家在发展,技术也在进步,但是一定要戒骄戒躁,继续努力,意淫不能强国!
到此,以上就是小编对于科学杂志中国超级钢论文的问题就介绍到这了,希望介绍关于科学杂志中国超级钢论文的1点解答对大家有用。