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遼寧艦定期要進行船底除銹噴漆,為什麼不使用不鏽鋼製造航母?

不鏽鋼難道就真的不生鏽了?少年你太高看不鏽鋼了,海水中存在氯化鈉和氯化鎂等多種氯化物成分,而普通的不鏽鋼實際上對於氯離子基本上沒有抵抗能力,只要在海水中浸泡上十天半個月,表面肯定也是滿目瘡痍,而普通鋼鐵雖然更不耐氯離子腐蝕但是也不過是五天和十天的區別而已,對於需要常年在海水中航行的航母而言,與其使用不鏽鋼製造,還不如像遼寧艦航母一樣定期除銹,然後塗一層上好的防鏽漆來的實在!

(航母船底布滿了藤壺)

除了不鏽鋼並不耐海水腐蝕之外,它還有另一個致命弱點,那就是焊接性能差!馬氏體和鐵素體不鏽鋼都存在低溫脆化裂紋和韌性下降的問題,因此都需要進行焊前預熱和焊後熱處理,在焊接時還必須保持800度以上的恆溫狀態,用這些技術手段來避免裂紋產生,以此來增加強度。

(大型軍艦鋼板焊接)

而奧氏體雖然不存在低溫裂紋現象,焊接時也不需要進行預熱和熱處理,但是在焊接溫度超過800℃時,一些鎳、鉬含量較高的高合金不鏽鋼卻會不可避免的出現高溫應力開裂的現象,同樣嚴重影響焊接性能。而且奧氏體不鏽鋼普遍含有18%左右的鉻元素,經過高溫碳化後,容易在焊接頭形成一層貧鉻層,而這會導致嚴重的晶間腐蝕效應,極大的降低鋼材的使用壽命。

(福特級航母鋼板)

航母作為排水量超萬噸的龐然大物,各個部件之間的尺寸動輒數十米,如果焊接性能不好,必然嚴重影響航母的性能,甚至會危及航母的航行安全!因此焊接性能差這一點就已經粉碎了大部分不鏽鋼化身航母的人生夢想!

(福特級航母大型分段)

不過在不鏽鋼當中其實也有出類拔萃者,這就是奧氏體和鐵素體各佔一半的雙相不鏽鋼,雙相不鏽鋼不僅耐氯離子點腐蝕能力強,而且焊接性能優良,完全無需另外的熱處理工序。雙體不鏽鋼的可塑性也不錯,可以方便的軋制切割成各種複雜的零部件,更重要的是它的屈服強度達到400MPA以上,完全可以勝任充當航母飛行甲板的工作。

(雙相不鏽鋼內部微觀結構)

可是為什麼雙相不鏽鋼沒有被用作大量建造航母呢?主要還是成本考慮,不鏽鋼本身就比普通的碳鐵要貴不少,雙相不鏽鋼因為合金元素較多,煉製加工工藝更為複雜,成本上比不鏽鋼還要高出20%以上,一艘航母需要使用數萬噸的鋼材,算下來的成本絕對是天價!因此目前雙相不鏽鋼大多用於核電站或者化工廠的熱交換器、冷凝器以及其他關鍵部件之上!

(英國伊麗莎白女王級航母滑越甲板)

那難道航母用鋼就不貴嗎?還真不貴!航母用鋼其實說白了就是一種滿足基本性能要求後的低成本鋼,只要耐腐蝕性、焊接性、屈服強度、抗拉強度等基本數據能夠達標,其實是越便宜越好。諸如美國福特級使用HSLA-105,其實性能上和尼米茲級使用HSLA-100相差不大,只是進一步改進了焊接和切割性能,這麼做的目的就是為了降低福特級航母的成本。所以航母用鋼可以不高端,但是一定要便宜!

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