如果航母使用不锈钢做船体,还需要除锈吗?

吾本草木


先说下题目问题,再解释航母用钢。其实航母用钢,说白了也就是军标船用钢而已,远谈不上有“多高”的技术含量,也别老拿印度航母造不出航母用钢来说事,这些只不过是N年前的老黄历和地摊新闻看多了而已,印度不仅能造航母钢自己用,印度塔塔公司还为英国伊丽莎白女王号航母的建造,提供了大约4万吨左右的航母用钢,印度塔塔公司联合若干技术公司为英国航母研发了三种牌号的钢材,用于航母船体、飞行甲板包括重达130吨的滑跃起飞甲板。所以,遇到问题多多查查资料,对照一下再选择相信不相信,实际上目前能造航母用钢的国家不少了(五常+日韩德印瑞)。我知道很多人又要无脑喷印度航母用钢,不相信的可以自己去查资料,也可以看下图:

上文基本意思就是,塔塔公司在英国皇家海军新航母项目中获得的荣耀,为英国航母提供4万吨钢材,并研发三种牌号的轻质高强度钢铁,还将继续为威尔士亲王号供货。印度生产的航母钢主要性能类似于美国的HSLA-100(美国CVN-74以后的尼米兹级航母大量采用)。这都是2014年时候的新闻了,但是现在任然有许多人将印度不能生产航母钢的“假新闻”奉为圭皋。所以说这种不了情况,就胡乱蔑视的文章,只能拉低我们的眼界,对于科技发展百害而无一利。

我们在这里讲印度航母用钢的例子,并不是要特意指责什么,只是告诉大家,在搞材料的人眼里,航母用钢(材料本身)真没有什么高不可攀的,不用太过在意。至于不锈钢能不能造航母,答案是当然可以,并且性能比现在航母建造使用的钢材还要好的多。实际上在钢铁研究领域,航母用的钢材耐腐蚀性、强度、韧性真的很一般,就是你们常用的不锈钢保温杯的材料都比东西要高级许多,特别是韧性和耐腐蚀性方面强多了,强度也可以通过加工硬化解决。那么为什么不用呢?道理和都知道钛合金造船壳、潜艇壳特别好,但是特别贵、造不起是一样的。即便是军用舰船,依然要考虑在性能堪用条件下的成本因素,有些东西不是没有更好的,只是不划算所以不使用罢了。

补充说明几点内容

1、美国航母用钢从尼米兹级前几艘的HY-100,到从CVN-74开始大量使用的HSLA-100,到福特级最新开始应用的的HSLA-115钢,在性能上并没有太大的进步,那么从HY(高强钢)改到HSLA(高强度低合金钢)最大的理由,就是为了改善钢材的易加工性和可焊接性,从而降低制造工艺的复杂程度,降低成本和节约劳动时间。

2、目前现用的各种航母钢材,无论是强度还是其他性能,都远远不是最好的,只不过是在满足性能要求的前提下,尽量采用综合建造成本最低的材料。比方说,美国以前搞的HY-130和日本的NS-110都比HY-100强度高的多,但是为啥不拿来造航母,原因就是这些钢材的焊接工艺太复杂,造起来费钱费事。

3、所以一种钢材并不是强度越高,用来造船就越好,还要考虑其他指标和经济成本,不要总是一说研制出屈服强度超过XXXXXMPa的钢材,就觉得能造“歼星舰”了,并没有什么用。


卫青点兵


正在建造中的“福特级航母”第三艘“肯尼迪号”,从船舶制造工业所使用的材料来说,不锈钢可以作为船舶制造材料,但将它用在航母建造用材目前来看还暂时条件不允许的!

航母用钢不单单是防锈这样的简单,它是一种综合性能考虑的一种钢材,要求的是:便于大规模冶炼,轧制、强度高韧性大、易于焊接…等等诸多因素的考虑。
航母用钢并不是业界外想象的那么复杂,在这种小表格里HY-100是目前“弗吉尼亚级”核潜艇耐压壳体所用的钢材化学成分;HSLA-100就是“福特”级航母制造舰体的钢材化学成分。

从化学成分表可以看出,这个牌号的钢化学成分并不复杂,合金元素含量也不高。相对简单化学成分的钢牌号,在冶炼过程中比较容易掌握和操作(化学成分越复杂、合金成分含量越多,就越容易出现化学成分偏析的冶炼缺陷,后果就是这个炉号的钢报废了),并且在后续的轧制过程中也较容易控温(钢坯在轧制前需要均热,合金成分太复杂会出现烧损或者均热温度达不到,造成钢材轧制困难)…所以,航母这样较大规模用的钢,必须要在保证性能要求的前提下尽量要成分简单才行!


目前最通用的18-8型不锈钢的化学成分表,对比于HSLA-100钢的化学成分和合金含量是比较的高。

目前在民用领域最常见的就是Cr13型不锈钢和18-8型不锈钢,这两种不锈钢化学性能稳定,特别是18-8型耐海水腐蚀性相对的强,并且已经是小型游艇的建造材料…但是,航母用钢第一个标准就是强度要求的问题,比如:飞行甲板要承受十几万次的(服役期内),重达20~30吨重的舰载机起降冲击!在“重量加速度”的物理作用下,要求飞行甲板的材质非常的结实耐用,否则就会出现机毁人亡的重大事故。


“企业号”
核动力航母建造时,所用的飞行甲板用超长超宽钢板,但是飞行甲板的厚度通常都在50毫米左右,太厚了就会增加“死重量”,会使得反应堆的功率白白的消耗掉。

从目前钢铁工业的技术能力来看,加工出来超大超宽的不锈钢钢板也不是难事儿,但是不锈钢钢板的强度能否达到航母的标准就在两说了,板材和型材若是达不到技术要求它也不能用在航母建造上。
图片上是不锈钢焊丝,有焊接常识的看官都知道不锈钢是比较难以焊接的材料,需要采用:氩弧焊、等离子焊…等较为复杂的焊接工艺,并且材质越厚焊接越困难!因为它的化学成分复杂、合金含量高,在焊接过程中非常容易出现合金成分被烧损的现象,形成焊接缺陷!这会严重的降低了焊缝的强度,所以不锈钢材料的焊接一般都在30毫米以下才能很好的保证焊接质量。




航母在建造过程中所使用的钢板厚度也是不一样的,比如:水线最下层舱室的厚度在80~120毫米左右,如果采用不锈钢建造在焊接这个环节上遇到的技术困难是难以想象的!

航母用钢需要在:力学强度、可加工(冲压塑形,焊接)性能、生产成本…等诸多方面考虑,而不仅仅是防腐这一个相对次要的问题,航母用钢的价格在5000~6000美元/每吨,要比18-8型不锈钢便宜2000美元左右,从制造成本价格和加工性能不锈钢确实不宜用在航母的建造。

“福特号”开工仪式上切割的第一块钢板。

现代船舶的外漆生产工艺也有很大的提高,船舶水线以下部分要喷涂多层防锈漆,特别是树脂沥青漆是有比较高级技术含量的,目前只有少数几个国家可以生产,它的耐腐蚀性能较好,可以在5年不脱落…5年后航母进入到干坞内中等维修,将旧漆铲掉在重新刷漆,这样就大大的减缓的海上对航母的腐蚀。

总之,航母用钢是一项多方面综合性能的钢材,而且现代船用漆的技术水平也能减缓海水腐蚀…也就不需要使用不锈钢来制造航母了。


皇家橡树1972


首先我们要知道,不锈钢是不锈耐酸钢的简称,耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质或具有不锈性的钢种称为不锈钢,但是并不能保证其完全不生锈,我们日常生活中所使用的不锈钢都是防锈能力比较弱的不锈钢,接触得多的主要有201、202、304、316这几种型号的,一般来说不锈钢型号的标号越低生锈的几率也就会越大。

但是如果航母使用不锈钢的话,肯定不会是我们日常生活中所接触的不锈钢型号了。我们知道,航母作为海上机场,舰上的飞机是整个编队主要的远程进攻力量,所以他在整个编队中有着举足轻重的地位。航母需要长时间航行在海面上,所以对建造航母的钢材要求非常高,不仅要强度高,韧性好,更要能耐腐蚀,热胀冷缩程度低。

过去几年里,掌握航母级钢材研制生产能力的只有少数几个国家,中国在近几年也取得了突破性的进展,完全自主建造的002型航母的成功下水和几次海试,都凸显了中国在建造航母的技术和工艺上已基本成熟。

说到我国自主研制的钢材,就不得不提到S600E。这是一种由我国研发团队自主研发并命名的“超级钢”,全名叫索氏体高强不锈结构钢S600E。这种钢材不仅强度高、耐蚀性好,焊接性能和耐热性能优异,更是低成本、高性价比新钢种。SE600的屈服强度达到600兆帕的屈服强度。疲劳试验在456-256兆帕应力循环、频率98.2Hz条件下,1000万次未断裂,表面无异常现象。即使在-40℃条件下也表现出良好的抗冲击性能,冲击功达到40J以上。该钢材能广泛用于军事领域,跨海大桥和海洋石油平台的建设。

现阶段航母建造之所以不采用不锈钢,主要还是从性价比上来考量,不锈钢的使用成本是一般钢材的两到三倍,虽然一般钢材的维护频率肯定要比不锈钢快,但是综合对比,显然还是一般钢材更合算一点,而且新型钢材虽然已经问世,但是其真实效果并没有得到长期的认证和试验,所以现阶段建造航母也不会用它,等到新型钢材技术完全成熟后,国家会考虑使用它的。







南山一只怪


其实上面几位答主对军用舰船用钢已经回答的比较全面了,总结一下就是:

1. 钢材强度是否合适;

2. 冶炼成本;

3. 海洋的环境;

4. 所谓不锈钢的耐腐蚀性有多好。

我这里简要说一下舰船腐蚀:

①设计有“腐蚀裕量”。舰船在建造时就考虑到钢材的腐蚀率,会设计使用超过舰体强度的钢板厚度,以便以后在使用过程中一层一层的锈下去,还能保证使用安全。也就是说舰体使用过程中的确是越来越薄的。至于到底要有多少余量,这是造船业重要的技术了。

②军舰防腐蚀技术。舰船防腐是为了减缓腐蚀的程度,并不能完全阻止生锈。一般就是一层一层刷防锈漆,用一段时间打磨一下继续刷防锈漆。这就是军舰保养了。比如去年媒体嘲笑毛子只能给库舰刷刷漆,除除锈,其实这是延长舰体寿命重要的措施,一艘保养不善的船,往往十几年就变成一层纸了。当然防腐还有使用原电池原理的,比如说给船体加个活泼金属块(如锌,高中化学),或者通个电啥的,都是在用的技术。

③舰体腐蚀的类型很多。其实舰体生锈不仅仅指自然地氧化,生物的腐蚀影响也非常大。常见的船底不管的话会有很多海洋生物附着在下面,甚至有些生物会分泌特殊的酸啊什么的,加速舰艇腐蚀,所以舰体保养对这些生物的去除非常重要,甚至有些涂层就是为了防止海洋生物附着的。

④不锈钢能做船吗?能做航母吗?不锈钢能做船,而且很多,我见到的很多小河小湖里的双桨船是不锈钢做的,地面透亮,科技感十足,再大点几十吨的船估计有。上万吨的军舰都使用特种钢材,自身的防锈能力就很强,不亚于常见不锈钢。常见不锈钢还真做不了航母,强度、形变、焊接等等都有问题。

⑤今年军舰材料上不用特种钢的有两个另类的反例:1个是美国LCS项目,为追求轻量化高速度,能使用起了铝合金,结果军舰防锈出了大问题,据说船上不能有任何铁质的零件与舰体相连(想想常见的锅碗瓢盘都要换O(∩_∩)O哈哈~)这维护成本要多高。。另一个是印尼克利旺625号导弹艇烧毁,该船身使用一种可匹敌钢铁强度的玻璃纤维原料,但不会反射雷达和电磁波。采用的隐形科技与美国空军拥有F-117Nighthawk侦察机相同。再厉害不耐烧还是不行啊。

总结 军舰选钢材:成本 加工难度 皮实


施琅先生


需要啊。绝对防腐的材料多贵啊,像钛金属、钛合金等,航母那么大,谁用的起?航母也不是每个地方都生锈啊。

我们能直观看到的舰船水线以上的叫“流锈”,它是舰艇上的铁锈在雨水和海水的冲刷下流淌而成的痕迹,是一种正常现象。天天受风吹、日晒、雨淋、海流冲击刷、海洋高腐蚀侵害,甚至个别部位还有发射弹药的尾焰喷射、油剂污染等影响,一些部位的涂漆出现破损以致于生锈是很正常的。航母那么大的舰船,设备装备更多,生锈很正常。只要适时除锈保养就可以了。


下雨啦16


使用不锈钢也得除锈,不锈是相对的。这就像你家的不锈钢刀具一样,时间长了也会生锈。海水的腐蚀性是很强的,另外还有海洋生物的附着,也会产生较强的腐蚀性,所以时间长了就得除锈、重新刷漆、维护。没有一劳永逸的,武器装备的日常维护每天都得进行,只是维护的程度不同而已。兵器一般有日维护、周维护、月维护和年维护,只是花费的时间长短不同、维护的程度有区别。所以航母即使使用不锈钢做船体,也得进行除锈。


jewyang524


你以为不锈钢是不生锈的钢呢!


fwenger2008


舰船是不可能的用不锈钢的,不锈钢在氯离子存在下的环境中,腐蚀很快,甚至超过普通的低碳钢。举个例子,工业管道或设备中,对介质氯离子含量的要求选大于一般碳钢(比如试压用水)。


Dstroyer2011


316L尿素级不锈钢,在流动海水里一年后报废。

海水中防锈,是双相钢。价格贵得离谱,强度还不及普通碳钢船用板的一半。


阿奇100


家用不锈钢没磁性长期水汽接触还会锈迹斑斑,放海水里肯定不行。


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