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在現(xiàn)代海軍裝備體系中,航空母艦堪稱海洋戰(zhàn)略里的關(guān)鍵要素。而制造航母,有一個材料極為重要。
少了這個材料航母就是空架子,根本沒有辦法下海大展身手,這個材料就是特種鋼,它可是航母的鋼筋鐵骨。
但目前僅有三個國家掌握特種鋼技術(shù),中國是否位列其中?特種鋼在航母上又有什么用途?
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特種鋼的用處
航母的甲板鋼發(fā)展歷史悠久。二戰(zhàn)時期,美國在埃塞克斯級航母上首次應(yīng)用HY-80特種鋼,并且宣稱它超薄超強韌。
冷戰(zhàn)巔峰時期,蘇聯(lián)秘密研發(fā)出AK系列鋼材,其甲板鋼實際厚度約40-55毫米,其水下殼體最大厚度有200毫米。那么,到底是薄了好還是厚了好?特種鋼的用途是什么?
特種鋼在航母上扮演的角色有,飛行甲板、無磁隱身衣、魚雷防御盾、彈藥庫防火層、核反應(yīng)堆防護體、指揮中樞裝甲以及沖擊吸收專家等,所以在航母上特種鋼的身影無處不在。
中科院金屬研究所李院士曾言:“航母鋼需攻克四大難關(guān),即戰(zhàn)機起降的瞬時沖擊、海洋鹽霧的經(jīng)年腐蝕、千度尾焰的熾熱考驗,更要承受艦島的萬噸重壓。”這可比丈母娘選女婿還苛刻。
航母特種鋼要有高強度和高韌性,航母在海上航行時,要承受巨大的風(fēng)浪沖擊、艦載機起降時的強大沖擊力等。
高強度才能保持其結(jié)構(gòu)的完整,高韌性才能防止在受到?jīng)_擊時發(fā)生脆性斷裂。
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航母特種鋼還需要具備抗腐蝕性,因為海水的腐蝕性極強,極易減短航母的壽命,特種鋼就像是給航母穿上一件盔甲。
如庫茲涅佐夫號航母長期受到海水腐蝕,其艦體表面出現(xiàn)許多銹跡,部分結(jié)構(gòu)也受到了一定程度的損壞。
航母特種鋼最特殊的一點是它要有良好的焊接性能。若焊接性能不好,焊接處容易出現(xiàn)裂紋,航母修建的過程就是將大量特種鋼進行焊接,焊接后的接頭強度和韌性要與母材相當(dāng)。
航母特種鋼性能的獨特,讓世界上掌握著這種核心技術(shù)的國家少之又少,目前,公認的國家僅有三個。
老牌“鋼霸”美國和俄羅斯,目前中國后來居上,強勢突圍,解決了一直以來的卡脖子之痛。
但在研發(fā)航母特種鋼上中國可是吃了不少苦頭,看看中國做出哪些努力?
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破壁之路
2002年,銹跡斑駁的瓦良格號泊于大連港。中國工程師無奈發(fā)現(xiàn),其340平方米甲板根本無法修復(fù),彼時國內(nèi)竟無一家廠家具備制造航母鋼的能力。如今,福建艦3萬平方米甲板閃耀國產(chǎn)鋼光輝。
我國研究特種鋼首先面臨的是技術(shù)封鎖,成員國聯(lián)合封鎖特種鋼技術(shù)。
我國工程師為獲取美國特種鋼參數(shù),偽裝成廢金屬商收購其退役航母拆解件。
全球掌握特種鋼核心技術(shù)的專家不足百人,各國嚴防死守人才并不流通,如俄羅斯AK系列的鋼之父科瓦廖夫去世后,其技術(shù)筆記被列為國家絕密。
特種鋼的制作是環(huán)環(huán)相扣的,但工業(yè)體系之中存在木桶效應(yīng),任何一方面出現(xiàn)短板就會讓整個技術(shù)研發(fā)停滯不前。
如印度維克蘭特號航母停工,是因關(guān)鍵部件供應(yīng)鏈問題導(dǎo)致工期延誤,最終導(dǎo)致其竹籃打水一場空。
我國開始鋼鐵長征,舉全國之力攻克難關(guān),中科院、各大鋼鐵企業(yè)和高校組成“鋼鐵聯(lián)盟”,各路武林高手集合在一起。
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科研人員們不滿足于模仿,而是進行超越。借助添加稀土元素與采用特殊熱處理工藝,不僅實現(xiàn)了強度的顯著提升,還達成了成本的有效降低,為相關(guān)應(yīng)用帶來更優(yōu)效益。
科研人員們也有著強大的鋼鐵后盾,中國有世界上最完整的鋼鐵產(chǎn)業(yè)鏈,每個環(huán)節(jié)都能自給自足,為其研發(fā)提供物質(zhì)基礎(chǔ)。
軍民融合也是特種鋼研發(fā)成功的關(guān)鍵,如用三峽水輪機葉片鑄造工藝,解決了甲板曲面成型難題。
更有趣的是一些工業(yè)設(shè)備被其他國家封鎖,中國工程師用茅臺破解難題。
在造5.5米軋機時,德國代表索要天價安裝費。有民間傳聞,中國工程師用茅臺灌醉德方代表,套出液壓系統(tǒng)秘訣,次日自己搞定安裝。
德國西馬克總裁參觀后承認:“中國人用茅臺酒瓶裝著最烈的工業(yè)火藥。”
那么,美國、俄羅斯和中國作為目前掌握特種鋼技術(shù)的國家,到底誰的質(zhì)量最優(yōu)呢?
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行業(yè)第一
航母特種鋼的研發(fā)就是鋼鐵界的奧運會,但沒有金銀銅牌之分,中美俄各摘金牌。
但美國是技巧精湛的游泳健將,俄羅斯是力量爆表的舉重選手,中國則是新晉十項全能冠軍。
美國在特種鋼研發(fā)領(lǐng)域起步甚早,將納米技術(shù)發(fā)揮到極致。其特種鋼在屈服強度、抗疲勞性與耐腐蝕性方面優(yōu)勢顯著,可適配航母復(fù)雜建造工藝與惡劣使用環(huán)境。
然而,焊接作業(yè)要求在-10℃的恒溫車間內(nèi)進行,這在生產(chǎn)過程中形成了一定阻礙。
俄羅斯特種鋼獨具特色的戰(zhàn)斗民族風(fēng)格。200毫米超厚甲板和雙層石墨烯涂層,可以硬扛反艦導(dǎo)彈。但庫艦甲板裂縫頻發(fā),焊縫合格率較低。
我國的獨門技就是在特種鋼中加入新材料玩出新花樣,其抗沖擊性能超越美國同類產(chǎn)品,而且性價比高。
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在特種鋼生產(chǎn)領(lǐng)域,我國通過優(yōu)化生產(chǎn)流程、提升生產(chǎn)自動化水準等舉措,有效削減了生產(chǎn)成本,展現(xiàn)出卓越的產(chǎn)業(yè)優(yōu)化能力與成本管控效能。
一噸特種鋼,半噸政治賬。特種鋼現(xiàn)在已經(jīng)不是科技之爭,而是大國工業(yè)話語權(quán)的生死博弈,特種鋼市場一點點的變動,都牽動著地緣政治的敏感神經(jīng)。
在我們看不見的地方一直上演著金屬暗戰(zhàn),據(jù)中國國家安全部官網(wǎng) 2022年11月報道,“日企人員走私禁運鈦材”,中國國安部破獲鈦合金走私案。
你認為中國該如何掌握特種鋼定價權(quán)?
【信源:中工網(wǎng)】
《投入“大熔爐” 煉出“特種鋼”》鏈接:
https://www.toutiao.com/article/7245183098026164748/?channel=&source=news
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