我国前些年从乌克兰购回的前苏联未完工的“瓦良格”号航空母舰，尽管好多年没有进行过防锈处理，又在大连随意扔放了3年，在没有涂漆条件下，“瓦良格号”表面基本完好，没有什么腐蚀现象。经检测后发现，“瓦良格”号用的钢采用的是自然抵抗海水腐蚀而且基本绝磁的钢材！

 

   材料是军事武器装备发展的基础，因此可以说航母用钢是航母工程技术的关键，要求航母用钢必须具备多项特殊性能，比如抗海水腐蚀；要防磁；要耐高温，要有很高的强度、韧度和良好的焊接性能等等。大型航空母舰需要的船体板、装甲板及结构板钢板品种规格繁多，数量巨大。借鉴美国、日本、法国、俄罗斯等国家前沿航母制造技术用钢主要包括：HY系列特种钢材和HSLA型钢材。
 

 

中国航空母舰
 

 

 

   舰船底部材料受海水腐蚀非常严重，从而会影响舰船的速度和防护能力。加上航母的作战环境更为恶劣，维修所需时间也长，因此，要求所用钢板抗海水腐蚀的能力极强。由于我国钢铁生产技术的限制，我们制造舰船所用钢材抗海水腐蚀力较差，因此我们的军舰不得不涂上一层特殊防锈漆，而且，每三四年就要进船坞大修，清除舰艇底部附着物，并重新刷防锈漆。

 

 

   由于地球本身是有磁场的，一般低磁钢铁制造的舰船用久了会受地球磁场磁化产生磁力。磁力对军舰非常不利，容易被敌方磁力探测仪侦测到遭受敌方攻击。由于我们制造军舰的钢铁防磁性能较差，所以我们的军舰一般是三四年后，就需要开回船坞进行逆向消磁处理。然而，航母的消磁维修处理则非常费时费力。

 

 

   当飞机加力开到足以飞起时，发动机喷射出的火焰可达上千度，足以把一般钢材制作的甲板熔化了！一般舰载机每架都有三十来吨重，降落着舰时，对甲板的冲击力极大，因此，对甲板的抗冲击力、抗扭曲力的要求就非常高。另外航母甲板还要有抗敌方穿甲弹攻击的较强能力。

 

 

   航母建造所使用的特种钢所要求的强度要远远高于普通军用船舶的钢强度要求，采用高强钢板可以减轻船体重量，增加抗弹能力。特别是飞行甲板钢材，要承受舰载机起飞过程中的高热和高摩擦力。因此，航母舰体一定要采用高强度合金钢。

 

 

   大型航空母舰需要的钢板品种规格繁多，建造一艘7.5万吨级的大型航空母舰，需用各种特殊品种厚钢板4万多吨，一般可分为船体板、装甲板及结构板三大类。

 

   1、 船体用钢板：要求比较低，基本上就是潜艇用的耐压板，屈服强度通常为450兆帕和550兆帕，钢板厚度为22～28毫米。船体的水下部分为了防止鱼雷与潜艇导弹的轰击，采用钢板厚度达150～203毫米。也有制成双层或三层船体，当外层钢板被击穿的时候，还有一层保护层，这样就增强了航母的抗打击能力。

 

   2、 装甲钢板：一般用在最为关键的核心部位。航母上有两个地方最重要，一个是指挥中心，指挥中心是航空母舰钢板最厚的部分，最厚达330毫米，有点类似坦克用的装甲钢板；另外一个地方是航母的动力系统。为保证航母机舱免遭破坏，机舱则需要用装甲钢板重点保护。此外，炮台等地方也要用防弹装甲板进行保护……

 

   3、 结构板：航母用钢的最重要部分是结构用钢板主要用于飞机跑道、隔仓及船体结构等，尤其是飞机跑道，要求极高。首先，要求飞行甲板能够承载20～30吨舰载机起飞和降落的沉重冲击。其次，还要承受喷气式飞机高达几千度的火舌的烘烤。所以，飞行甲板的屈服强度一般要达到800兆帕。还有，飞行甲板的厚度不能太厚，一般是40～50毫米，且要求不平度达5毫米/米以下，否则会影响飞机升降的质量。更重要的是，飞行甲板的板面越大越好，要尽量减少焊缝腐蚀。总而言之，航用的结构钢板要求高强度、小厚度、大面积、能够在恶劣环境中使用。

 

 

   目前，世界上能制造航母、潜艇用钢的只有美国、日本、法国、俄罗斯等少数几个国家。其中美国具有最前沿航母用钢制造技术。美国用来制造航母飞行甲板的钢的屈服强度一般在850兆帕左右。两种最典型钢种包括：HY系列特种钢材和HSLA型钢材。

 

   一种是HY型钢材。HY-80是一种镍铬和加入钛的合金钢，屈服强度在800兆帕左右，是制造航母或者造核潜艇最佳钢材。用这种钢制造的潜艇，能下潜2000米，而后美国又在HY-80钢的基础上，发展了屈服强度不低于686兆帕的HY-100钢，相比于HY-80提高了钢的耐蚀性、强度，改善焊接性、成型性与机加工性等，其也是当前美国海军航母重要部位的主要材料。

 

   另外一种是HSLA型钢材。HSLA-80钢是美国20世纪80年代研制成功的新型高强度、高韧性结构钢。该型钢已部分或全部取代HY-80钢用于建造大型水面舰艇，如驱逐舰、巡洋舰和航空母舰等，其中尼米兹级核动力航母的某些结构采用此钢种。HSLA-100钢是美国为新建的航母壳体和先进的攻击型核潜艇（非耐压壳体）而研制的钢，HSLA -100是一种含碳量低，铜沉淀强化钢，合金元素含量比HSLA -80的要高，屈服强度约为690兆帕，其性能已达到HY-100钢的水平，板厚可达100毫米。HSLA-100钢的第一批订货是用于核动力航母“斯坦尼斯”号（CVN-74）。这种型号钢板由于采用了尖端低合金技术，其硬度超强，重量非常小，因此建造构件非常轻便，并且成本还很低。用HSLA-100这种特殊用钢建造的福特级航母，其整体重量减轻了很多，建造成本也节省许多。如果在航母舰体外壳上使用这种特种钢，它能够在提供相同或者更长的使用寿命情况下，比采用传统高强度钢建造的舰体外壳更薄，重量更轻。
 

航母舰体
 

   1、美海军原打算采用HSLA-100钢作为航母CVN-78的飞行甲板用钢，为了减轻重量，经过攻关，又研制出了HSLA-115钢。它的屈服强度达到了800兆帕，不仅可以降低航母的重心，还可显著减小飞行甲板厚度，从而减轻航母重量。此外，美国海军的建造冶金专家与日本的船舶专家在合作开发一项高强度合金钢焊接新技术，这门技术将会在很大程度上减少采用高强度钢建造航母而造成的成本增加。可以想象，采用这些新技术手段打造的美国航母将会更加坚硬和强悍。

 

   2、俄罗斯的AK系列镍铬加钛合金钢是世界上屈服强度最高的材料，可达1000MPa，除了用来制造航母，还用来制造需要深潜的核潜艇。

 

   3、法国生产的“软钢”屈服强度是550MPa左右，英国的无敌级航母使用的就是法国软刚，但基于这样的材料屈服度比较底，一般仅仅用于制造小型垂直起降或者直升飞机航母，讽刺的是法国自己的“戴高乐号”航空母舰用的却是美国的HY-80钢。

 

   4、日本制造的特种合金钢，屈服强度基本在450MPa左右，日本的潜艇和两硒攻击舰都使用了本国出产的特种钢材。