我国已经研制出超级钢是真的吗?

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不过,这两种超级钢在军事上的用途并没有想象中的那么大。例如S600E号称“使不锈钢里有了结构钢,结构钢里有了不锈钢”,但没人会用索氏体不锈钢去造潜艇的耐压壳,也不会去造航母的飞行甲板,原因就在于说的这句话,它并不是很好的结构钢。而抗拉强度2200MPa的D&P钢虽然没有说屈服强度是多少,估计不会低,但是根据组分——10%锰、0.47%碳、2%铝、0.7%钒来看,碳当量是很高的。碳当量计算方为:C=[C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15]×100%。那么代入数字之后,可以发现碳当量是2.276%,而碳当量如果在0.06%以上就属于难焊接合金了,2.276%的碳当量就属于基本无法焊接的合金,不可能去造潜艇耐压壳和航母甲板。而且这种钢没有含Cr,耐腐蚀性可能一般。

实际上,造潜艇、航母,不是只看钢的屈服强度一个指标,而且也不是屈服强度越高越好。例如美国的HY-80和HY-100的屈服强度分别为550和690MPa,国际上类似的钢材很多,但这两种钢至今仍是美军潜艇和航母的重要结构用钢。当然,后来采用的是焊接性更好的HSLA-80、HSLA-100,屈服强度分别与HY-80、HY-100相当。美国“海狼”级攻击核潜艇也才用HY-100钢,而洛杉矶级、弗吉尼亚级攻击核潜艇的耐压壳则是HY-80。潜艇耐压壳的性能高低除了钢材本身性能之外,还有艇型设计、弯板技术、焊接技术等等。例如洛杉矶级早期型和后期型都是HY-80钢,但是早期型下潜深度只有300米,而后期型则达到了450米。

至于美国搞出来的HY-130钢,屈服强度虽然达到了890MPa,但在舰船、核潜艇上却基本没有应用,原因是既贵又难焊接。

我国并不缺与HY-80、HY-100相类似的高屈服强度钢,所以没有超级钢,造潜艇、航母也没有遇到什么问题。(S)


联合防务

迷彩虎军事为您回答。其实就在去年八月份,由我国香港大学,北京大学、台湾大学的青年科学家组成的科研团队,成功研发出了一款超级钢,屈服强度达到了世界最强的2200兆帕。

民用船只使用的钢板屈服强度只要250兆帕就能满足需要。普通军舰的钢板能达到300兆帕就算达标了。而需要承受重型舰载机起降的航母甲板,使用的钢板就要达到800兆帕以上。潜水艇用钢的要求最高,需要达到1100兆帕之上,才能保证深度潜航时不被海水给压扁压碎。我国“超级钢”2200兆帕的超强屈服强度,是西方潜艇用钢强度的2倍之多,今后如果使用这款“超级钢”,我国潜艇将成为真正的深海杀手。

我国研发的超级钢性能这么惊人,成本却并不太高,只有航空工业常用的马氏体时效钢的五分之一。所使用的主要原料都是常见的合金元素,并且使用冷轧、热轧、热处理等常规工业制备工艺,并不需要特殊的加工工艺制备,可进行大规模工业化生产。东西好还不贵,典型的“中国制造”。除此之外,在750摄氏度环境下对超级钢施压,能让两块钢板表面的微粒相互渗入,密切的接合在一起。可塑性是普通钢铁的两倍,接合后的钢板没有任何焊接痕迹,也不会发生强度劣化。将大大提高各种超级钢加工产品的质量性能。

当年日本最早提出了超级钢概念,不但没有研制出来,还爆出了神户制钢长期篡改数据生产次品的丑闻。其他科技强国的超级钢还都在实验室里。而我国是全球第一个也是唯一一个实现了超级钢工业化生产的国家。宝钢、鞍钢等已经实现了超级钢热轧带钢的工业试制和生产,批量生产了百万吨的超级钢。一汽已经将超级钢用于汽车制造。

随着产能的不断提升,今后超级钢还将用于高铁、造船、机床、建筑和航天等诸多领域。相信我们普通民众的生活也能用上超级钢。在这里,虎哥要感谢这些伟大的中国科学家和工程师们,因为有你们,祖国的明天会更强,会更好。


迷彩虎军事

近日出来一个重磅新闻,说我国的2200兆帕钢材研发成功了,这很厉害的。为什么?我们以潜艇作为例子吧。

1980年2月26日服役的日本夕潮级潜艇,在耐压艇体上首次采用了超高强度的NS80型钢材,这个钢材迄今为止仍然在日本最新的苍龙级潜艇上有所使用,其屈服强度达到了784MPa,最大板厚为100mm,这不说在当时,就算是在现如今的世界潜艇耐压艇体钢材里,也算是较为先进的性能。为此,“夕潮”级潜艇的下潜深度达到了300米,已经接近美苏当时普通核潜艇的下潜深度,也奠定了日本材料先进和常规潜艇先进的基调。

苍龙级潜艇采用了超高强度钢材建造。

而在日本随后研发的春潮级潜艇上,首次采用了日本最新研制的NS110型超高强度钢材,其屈服强度高达1080MPa,最大板厚65mm,这种先进的钢材,至今仍然是“苍龙”级潜艇上主要部分使用的钢材,从那时候开始,日本的潜艇用钢开始成为世界先进水平,彼时我国最强大的潜艇用钢也就750兆帕的屈服强度。

但是日本的材料科技发展遇到了瓶颈,这么多年来一直在沿用NS80和NS110两种钢材,并没有取得新的突破,而我国在新一代的常规潜艇和核潜艇上也开始运用屈服强度超过1000兆帕的新型钢材,和日本在潜艇用钢上站在同一起跑线上。

苍龙级潜艇是下潜深度最大的常规潜艇。

但是对于我国而言,仅仅达到这个程度显然是不行的,我国新近研发的2200兆帕屈服强度钢材,将会确保我国的潜艇用钢强度达到日本目前最好水平的2倍,这个技术水平比俄罗斯和美国都要高出很多,俄罗斯和美国目前也徘徊在1000多兆帕上无法突破,这意味着我国在这个领域站在了世界第一的位置上。

我国海军039B型潜艇,除了潜深以外,其他方面均已经超过了苍龙,如果用上2200兆帕屈服强度钢材,那么以肯定他将会是下潜深度最大的潜艇了。

使用NS80和NS110混合艇体的日本苍龙级潜深在400米以上,我国采用了2200兆帕屈服强度的潜艇潜深将会达到600米以上,这个深度很多的鱼雷都已经无法作战,很多军舰也难以探测到潜艇,这样的深度配合我国鱼-10型鱼雷再好不过,因为鱼10的作战深度最大可达1000米深度,也就意味着我国深海发动攻击的未来潜艇,已经呼之欲出了。


回答者简介:张浩,亚太智库研究员,《舰载武器》杂志评论员,在《兵器》、《舰载武器》等多家军事期刊发表《现代山地战怎么打》、《共和国炮艇小传》、《夺滩奇兵》等文章30余篇,在海军作战理论和海上作战武器装备等领域有独特见解,著有《预警机、电子战机》一书,获得军迷群体一致好评。


海事先锋


资深机械设计师

我相信超级钢的研究成功,这对于我国来说就是一个响雷,向世界宣示中国人没有什么事做不成的,有了它我们各种武器装备就没有什么做不到的、只要我们中国人坚定信心没有什么干不岀来的、向伟大科学家和工程技术人员及广大工人致敬。


手机用户53322244592

超级钢是一种什么钢

超级钢也被称为“微晶钢”,是一种超高强度、低合金含量的特种钢材。也就是说,超级钢就是通过各种工艺方法,将普通碳素结构钢的铁素体晶粒细化,从而使其强度大幅度提高的钢材。

众所周知,在国际上通常使用指标“屈服强度”来衡量特种钢的性能水平,计量单位是MPa(兆帕)。比如,普通的民船用钢的屈服强度最多有250Mpa,中小型军舰用钢需达到300Mpa以上,而新型航母用钢至少不能低于600Mpa。

因为没有超级钢中国忍辱负重

日本媒体曾经洋洋得意地宣称:中国因为特种钢材技术落后,其常规潜艇只下潜200米左右,核潜艇的下潜也不超过300米,这远远不是下潜500米的苍龙级的对手。可以说,中国超级钢落后是一个客观实事,中国只能忍辱负重。

中国超级钢横空出世一鸣惊人

  • 2017年8月,全球的顶级学术期刊《科学》杂志刊登出一则消息:中国成功研制出屈服强度高达2200MPa的“超级钢”并实现批量生产,此消息如同重磅炸弹一般令人震惊的,中国是目前唯一实现了“超级钢”工业化生产的国家。

  • 2017年12月12日,《解放军报》报道,中国特钢企业协会、冶金工业规划研究院、郑州永通特钢有限公司联合发布新闻:我国研发团队自主研发并命名的“超级钢”——索氏体高强不锈结构钢S600E正式面世。据介绍,SE600的屈服强度达600兆帕,即使在-40℃条件下,也表现出良好的抗冲击性能。

从这两则消息看,中国超级钢俨然正式问世。

中国超级钢的重大意义

中国潜艇的下潜深度可能达到1000米左右。因为:美国HY130型特种钢材屈服强度超过900MPa,其海狼级核潜艇的潜深才600米;日本的NS110型特种钢材为1080MPa,其苍龙级常规潜艇潜深为500米。假如,中国造出屈服强度高达2200MPa的“超级钢”,那么中国潜艇的潜深必将无法估量。


武器风暴眼

是的!我国是世界上唯一一个实行了超级钢量产的国家,很多国家目前都还没有实现超级钢的量产。那么何为超级钢呢?

顾名思义,超级钢就是一种比一般的钢铁更加强硬的钢铁,那么他有什么特殊的地方吗?请听小宇为您一一分析,超级钢一般都是运用在军事装备上,比较需要超级钢的就应该是核潜艇了,因为核潜艇需要下潜到水下很深的地方,众所周知,越往下潜的话,水对潜艇的压强就越大,所以说潜艇最重要的就是他船身的材料,而超级钢就满足了这一点。

举个例子,一般的钢铁硬度大约在250Mpa左右,海上军舰的船身钢铁硬度得达到300Mpa,美国自主研发的HY100钢的硬度大约在900Mpa左右,已经运用到了潜艇身上,而我国研发的超级钢硬度达到了2200Mpa!是美国的硬度两倍之多,所以说在日后超级钢对我国的军事会做出无可比拟的贡献。

最重要的是它的硬度比一般的钢铁要硬,但神奇的却是他比一般的钢铁还要轻30%,而且超级钢的制作成本特别低,材料也易得,最重要的是他廉价的身价却拥有可以比拟钛合金的硬度!这对我国的工业和军事都是一个质的飞跃。

我是小宇,如果有什么想要讨论的,欢迎在下方留下您的批评和意见!


小宇谈军事

2017年8月24日由中国京港台三地科学家共同研制的超级钢S600E诞生了,S600E实现了超过2000兆帕的屈服强度。因为S600E实在中国科技大学的研究室研制而成,所以,若要将要工S600E业化生产,仍需要对现有钢铁企业的相关设备进行技术改造,才可直接生产。


那么这个2000兆帕是个什么概念呢?举个简单例子:海上航行的民用船只,只需250兆帕的钢材即可,而常规军舰300兆帕就可以,像航母这类大型军舰,因为要承担飞机起飞,钢板屈服度需要达到800兆帕才可,而素有大国利器之称的核潜艇则需要1100兆帕以上,之前俄罗斯潜艇使用的高强度钢处于世界领先水平,屈服强度达到了1170兆帕,而中国最新研制的S600E,2000兆帕的屈服度超越美俄德日两倍,关键是重量只有普通钢材的70%。


后来央S600E还上了央视一个叫《原来如此》的科协节目,节目中用金刚钻去钻超级钢,超级钢没事,金刚钻钻头断了。“好钢用在刀刃上”可见其强度匹敌钛合金,同时成S600E成本更低、材料易得、只需普通制作工艺等优越条件,这对于我国在海军舰艇领域有如神助,也为国家节省大量金钱!


栋哥曰

超级钢是个大概念,不否认国内在某些方向有突破,但整体和国外先进水平比仍有欠缺。至于自媒体吹嘘的造潜艇武器,那就是胡扯蛋,超级钢是在某些方面有突出性能,但同样会存在弱点,现在基本做不了综合应用,更多是科研或局部应用。


浪漫的禄来福来

据《Nature》报道,中国成功研发出一款“超级钢”,具有最优的强度和延展性的结合,领先于世界。其2200Mpa硬度超越美俄德日两倍多,并且重量比普通钢材还轻30%,这对于军工制造来说意义非凡,足以让中国新一代核潜艇大步跨越。

通常的低密度钢成分体系主要有Fe-Mn-Al-C 系、Fe-Mn-Si-Al 系。材料体系中两个性能常常是相悖的,即强度和延展性之间的对立。金属材料的强度会随着位错密度单调增长,同时延展性随位错数目的增多而减弱。但是通过改进合金组分和加工策略可以避免两种性质对立的局面。因此,如何在温和的加工过程中利用价格低廉的材料实现高位错密度下的高延展性是工业应用中亟待解决的问题。

1)其中北技大罗海文发展了一种变形分区策略来解决上述问题。研究人员利用轧制和低温回火过程将中锰钢成功发展为超级钢(10%锰,0.47%碳,2%铝,0.7%钒)。这其中锰和碳原子都是奥氏体稳定剂,而铝的作用是抑制了回火过程中渗碳体的析出,钒的加入则可以形成碳化物来增强对滞后断裂的抵抗性。通过引入大量的可移动位错,研究人员成功地证明了提高位错密度能够同时提高材料强度和延展性。

2)北科大吕昭平通过高密度纳米析出相和降低晶格错配策略,实现高度弥散,完全的共格析出相与基底表现出非常低的晶格错配和很高的反相边界能,实现不降低韧性下同时强化合金。研究者制备了一系列钢,利用Ni(Al,Fe)析出相进行强化,使合金强度提高到2.2Gpa,同时还具有很好的延展性(大约8.2%)。与传统马氏体时效钢相比,析出相的化学成分能大幅度削减成本。

[1] HE BB, HU B, YEN HW. High dislocation density-induced large ductility in deformed and partitioned steels[J]. Science, 2017, 357:1029-1032.

[2] JIANG S, WANG H, WU Y. Ultrastrong steel via minimal lattice misfit and high-density nanoprecipitation[J]. Nature, 2017, 544:460-464.


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