核潛艇鋼材,哪些國家可以生產呢?

一德格天1


目前可以生產潛艇用鋼(耐壓殼、非耐壓殼)的國家就是上面圖表上的幾個工業強國和鋼鐵生產大國!潛艇用鋼材是目前海軍艦艇最高等級的,就連核航母都採用,早年間的“尼米茲級”就是使用了HY80這樣的核潛艇用鋼。

潛艇鋼生產是一個複雜的過程,不是我們老百姓想象的那樣有鍊鋼爐、有軋鋼設備……就能生產出來的,這需要在設備上有巨大的投資,還需要有豐富的冶煉工藝沉澱。

潛艇用鋼的冶煉設備基本上是電弧爐和爐外精煉爐雙聯才能完成,為什麼用電弧爐而不是通常使用的轉爐?因為電是“二次能源”本身沒有雜質,並且電供應穩定,電弧加熱方式產生的發熱值也大大高於氧氣,這樣可以更好的融化鋼水裡的其它需要加入的有色難融金屬。圖片上就是目前普遍使用的電弧爐,採用三相交流式,三根黑色棒就是石墨電極,由卡頭和齒調控制它在爐內部分的高度……電弧加熱時,電極周圍產生的溫度高達6000度!任何難溶解的金屬都會被融化,這樣才能更好的與鋼水融合,使鋼材合金成分均勻而不至於出現“偏析”這樣的鍊鋼缺陷。
潛艇鋼冶煉的關鍵設備:鋼包爐外精煉爐,也叫:VOD。是目前大規模生產高檔鋼材的先進設備。

鋼水在電弧爐中溫度合適、基本合金成分在限內就可以出鋼,盛在鋼水包內的鋼水還不能直接澆鑄,需要在VOD爐內進行二次冶煉和二次合金化,也就是通常所說的爐外精煉,要將鋼水包穩定的放置在VOD爐內進行真空脫氣和去夾渣作業,就是將鋼水在電弧爐內冶煉過程中出現的有害氣體、氧化夾雜等物去除掉,使鋼水更加純淨,同時還要使用氬氣等“惰性氣體”將鋼水內的夾渣帶到鋼水面上渣面內……這是一個必要的過程,現代潛艇潛深都在300~600米,要承受極大的壓力!如果鋼水不純淨勢必會出現:氣泡、夾渣、白點……等冶煉缺陷,這將嚴重的影響後續的板材生產,有缺陷的鋼材要是用在潛艇上會出現艇毀人亡!

潛艇用鋼材大部分都是模鑄生產工藝,而非連鑄生產。也就是說要鑄造成13.1噸的扁鋼錠(板材用)和8.3噸的方錠(球扁鋼用)模鑄鋼錠在軋製過程前需要反覆的開坯工序,這樣板坯和板材壓縮比才大,最終的鋼板內部才會更加緻密!這個道理就和我們吃的麵條一樣,機器壓出來的切面,肯定沒有擀麵杖擀出來的麵條勁道。而且模鑄錠可以進行保溫緩冷,否則會出現鋼錠冷卻溫度不均勻出現拉裂現象,潛艇鋼都是高檔鋼材,因為拉裂造成了損失將是巨大的。所以,潛艇鋼這類的艦船用高級鋼材仍然採用鋼錠摸鑄錠這樣的傳統工藝,雖然費時費力,但是質量有保障。

這兩張照片就是大型鋼錠要使用的初軋開坯機,軋輥直徑在1150㎜,只有這樣粗的軋輥才能碾壓大型鋼錠。彩色的那張就是將鋼錠碾壓成板坯的情景……大型“初軋機”是重要的鋼鐵工業生產裝備,沒有它的存在就不能生產高檔鋼材 而全世界可以製造初軋機的國家沒有幾個!
大型鋼錠被開坯後需要將開坯出來的板坯,也不是馬上可以軋製成鋼板的,需要進行精整、定尺工序,為下面的軋製鋼板工作做準備。

通過上面最扼要、粗略的介紹了潛艇用鋼的冶煉和板坯生產流程就可以知道,沒有先進的鋼鐵冶煉設備根本沒法生產潛艇鋼,而這些設備需要鉅額的資金投入和雄厚的科技保障。缺一不可,這根本就是強大的國力支撐,沒有國力支撐就是想生產也沒法!這還僅僅是到了板坯階段,後續的板材(型材)軋製、熱處理、超聲波探傷……每一步都需要大量金錢的投入和技術支持。這些事情沒有半個世紀以上的重工業化時間是根本達不到的!所以,能生產潛艇用鋼的國家都是工業化很早的國家,再就是我們這樣艱苦奮鬥、不甘人下的國家才能生產!

潛艇用鋼生產技術也是現代化肥工業的基礎,印度的耕地面積排名世界第二,有150多萬平方公里,是其國土面積的一半以上,耕地土壤的質量也普遍高於我國,但是印度糧食單產不及我國的一半!就是因為印度是化肥大量進口國而我國是世界上化肥第一生產大國和最大化肥出口國。現代化肥工業基礎“合成氨”需要在高溫高壓下才能完成,而生產“合成氨”的球罐和高壓管道,則完全是潛艇耐壓殼鋼和大口徑炮管鋼生產工藝的衍生技術 ,只有完全掌握了潛艇耐壓殼鋼生產工藝和大口徑火炮炮管制造工藝,才能製造出來“合成氨”反應設備……而印度在這兩項軍工生產沒有充分的掌握! 土地不施肥怎麼可能獲得高產穩產?所以印度每年都要進口大量的化肥。

反觀我國,現在食品極大的豐富,這些都是糧食產量提高所帶來的,而軍工生產在這裡起到了隱形的作用!所以 我們今天吃的飽、吃的好,也有軍工科技人員的貢獻,我們要感謝他們!


皇家橡樹1972


圖注:世界各國潛艇用特種合金鋼示意圖

核潛艇和常規潛艇在鋼材上並沒有什麼區別,主要都是用於建造潛艇的耐壓殼體,這也是潛艇建造中最困難的部分。目前,世界上能夠生產潛艇用鋼的國家寥寥可數。

除了美、俄、中、日、英、法、德等傳統軍事強國之外,一般認為,澳大利亞、瑞典、印度、韓國也能夠自產潛艇高強度鋼。

2016年底,澳大利亞通過新型潛艇招標項目,宣佈採購法國12艘“短鰭梭魚”級潛艇,這12艘潛艇將在阿德雷德建造,將使用澳大利亞自己生產的潛艇高強度鋼。

瑞典鋼鐵公司是世界最大的超高強度鋼板製造商。生產的WELDOX 1300是世界上第一種強度可達到 1300 Mpa 的結構鋼板,出口到澳大利亞的“柯林斯”級潛艇採用就是瑞典自產的抗拉伸高強度鋼製成的。這種合金鋼比HY80及HY100型鎳鉻鋼更易焊接和加工。瑞典還將在研製中的A26型新型潛艇中採用自制的高強度特種鋼建造,並採用新的焊接技術和工藝。

印度國防部證實,印度自建核潛艇的殼體採用了印度海得拉巴國防金屬實驗室研製的高強度特種合金鋼板,平均厚度達24到27毫米,非常堅固。因此最大潛深可達到400米,與俄第四代“阿庫拉”級攻擊型核潛艇水平相當。

韓國已經擁有1200噸級和1800噸級的常規潛艇建造和維護經驗,並準備從2020年開始擁有國產的3000噸級常規潛艇,未來還計劃建造核潛艇,使用的也是韓國自研的特種合金鋼。


兵工科技


現代的武器大多需要鋼材製造,而且隨著武器的發展,武器製造目前對鋼材材質的要求更加苛刻。就以坦克為例,不同作戰需求的坦克所需要的鋼材就不同。

當然,還是有很多的國家能夠生產出坦克所需的鋼材,但是這不能代表它們能夠製造一切武器的鋼材。比如,能夠製造潛艇鋼材的國家還有不少,那麼核潛艇也是如此嗎?核潛艇使用的這種神秘的鋼材,到底有多難製造呢?目前只有少數國家能夠製造。

能夠製造這種鋼材的國家,目前在世界上只有五個,分別是俄羅斯、美國、中國、英國、法國,當然世界上也只有這幾個國家有裝備核潛艇。

那麼為什麼核潛艇的鋼材那麼難製造呢?我們這裡就先說說對一般潛艇鋼材的要求。第一,抗壓性一定要強。潛艇長時間在水下潛行,需要抗擊極大的水壓,而且,隨著反潛技術的增強,潛艇需要潛航的更深才能躲過敵方反潛部隊的追擊,所以對抗壓性更加講究。第二,潛艇常年在水下航行,根本不能像戰艦一樣可以隨時清洗,而海水的腐蝕性非常強,所以抗腐蝕性也是非常必要的。第三,潛艇的隱身性要很強,這裡自然不必解釋。

而相對於常規潛艇來講,核潛艇又是裝備核燃料的,而核燃料帶有輻射,而且相對海水有更加強大的腐蝕性,所以核潛艇的鋼材不僅要有非常強的抗輻射性,還要比常規潛艇的鋼材有更強的抗腐蝕性,所以非常難造。


思遠軍事


材料技術是現代化海軍艦船裝備研製和發展的最基礎因素,也是使得現代化海軍艦船裝備達到預定技戰術性能、確保使用安全可靠、易於建造維修的關鍵因素之一。尤其是對於潛艇這樣一個複雜、龐大的水下武器發射平臺,艦船材料的技術水平對其的總體設計和極限下潛深度等技戰術指標極其重要,也是其生命力和可靠性的主要保證,同時也是關係到全壽命期建造效費比的影響因素。

一般來說,潛艇的艇體結構鋼材是其最重要的艦船材料,尤其是在核動力潛艇建造中的用量最大,也是其耐壓殼體的主要組成部分,約佔核潛艇水下排水量的20%-40%(美國海軍“弗吉尼亞”級攻擊型核潛艇的建造需要4500噸鋼)。從目前來看,以美國、俄羅斯/前蘇聯、英國、日本和法國等為代表的潛艇技術強國都建立了相應的較為完備的潛艇用結構鋼材體系,處於較為領先的技術水平,並且不斷繼續研發。

從嚴格意義上來看,具有高強度、高韌性和抗爆性的高屈服度鋼材都可以作為常規動力潛艇和核動力潛艇的艇體結構用鋼,主要需要考慮的是這些高強度鋼材如何利用船廠的常用裝備進行軋製、彎曲和壓力等冷加工成型(保持一致的屈服強度),並且在船廠條件下便於焊接。

從各個主要海軍強國的具體應用來看,美國海軍在1980年代以後普遍開始使用HY-100鋼,其屈服度達到690MPa級,確保其核動力潛艇的工作深度達到610米(此後又開發了屈服度達到890MPa級的HY-130鋼,作為技術儲備);前蘇聯/俄羅斯海軍為了與美國海軍進行對抗,開發了屈服度588-1176MPa的AK系列鋼,用於在北極寒冷海域活動的核動力潛艇,其艇體結構鋼的屈服度達到世界最高水平;日本在二戰結束以後,持續開發先進的高強度鋼,其NS110鋼的屈服度達到了1078MPa,成為世界潛艇用鋼技術最先進的國家之一;英國和法國,則是借鑑和吸收了美國海軍潛艇用鋼的技術和經驗,分別開發了Q3N鋼和100HLES鋼,用於本國核動力潛艇的耐壓殼體建造。


虹攝庫爾斯克


你好像沒搞懂潛艇到需要什麼樣的鋼材,中國的980鋼製造潛深超500的潛艇綽綽有餘,而且潛艇的難度不是鋼材而是焊材,美國海狼級就是在焊材上卡了三年,除了焊材還有焊接技術,超級鋼根本不會用到核潛艇上,根本沒用啊,潛艇只要超300m就足夠了。


羈絆117720645


這個你的看對潛艇技戰術水平的要求以及核反應堆的水平。。例如,你只要求下潛達到200米的水平,日本也能生產如此水平的鋼材,但是安上反應堆你是核潛艇,你說你的鋼材是核潛艇級別水平,日本的用在常規潛艇,也能下潛200米,你能說它不是核潛艇用鋼材?所以這個問題不能這樣問,你得問多少屈服強度以上的誰能生產。。。


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