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。以前的航空母舰还在易受攻击的部分采用增挂装甲板的方式,以抵御各种意外的攻击。航母需要的另外一种钢材就是装甲钢板。
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。如果航母的机舱被破坏,那么航母就变成了挨打的活靶子,因此,机舱也要重点保护。重点保护的方式就是用装甲钢板。此外,炮台等地方也要用防弹装甲板进行保护。航母用钢的最重要部分是结构用钢板。
3) 结构板: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。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。
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。以前的航空母舰还在易受攻击的部分采用增挂装甲板的方式,以抵御各种意外的攻击。航母需要的另外一种钢材就是装甲钢板。
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。如果航母的机舱被破坏,那么航母就变成了挨打的活靶子,因此,机舱也要重点保护。重点保护的方式就是用装甲钢板。此外,炮台等地方也要用防弹装甲板进行保护。航母用钢的最重要部分是结构用钢板。
3.结构板: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。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。
航空母舰所用钢的特点:
1、抗海水腐蚀
海水对舰船底部的腐蚀特别厉害,会严重影响舰船的速度和防护能力。因此,造一般民用和军用舰船的钢都要求有较强的抗海水腐蚀能力。由于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就更强。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。
2、防磁
一般钢铁都带有一定磁力。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。磁力对军舰来说是非常不利的。因为这容易被敌方磁力探测仪侦测到,或受到敌方磁性水雷等武器的攻击。因此,军舰用钢,磁力越小越好。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,这种维修性的处理对于航母这样的庞然大物来说,就太麻烦了。
3、耐高温和耐冲击能力
飞机在陆上起飞,一般需要在三公里多,至少也要一、两公里的跑道助跑、起飞。而在航母上,飞机在一两百米内,就要从静止状态完成滑跑、起飞、腾空的过程。这除了有弹射装置助推外,更要求飞机本身有强大的推力。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。如果甲板用钢不过关,降落的飞机很可能会通过拦索把飞行甲板给掀起来。另外航母甲板还要有抗敌方穿甲弹攻击的较强能力。因此,航母甲板用钢更是非常讲究的。
4、高强度、高韧性
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。特别是飞行甲板的钢材,由于要承受舰载机起飞过程中的高热和高摩擦力,更要精益求精。因此,航母舰体一定要采用高强度合金钢。船用特种钢材的屈服强度一般用MPa(兆帕)表示。像油轮、散装货船,集装箱船等民用船所用钢大约有250 MPa就够使了,普通军用船只在300 MPa以下就行。而航母、潜艇用钢,特别是航母飞行甲板用钢一般要求在850 MPa以上。换算成我们熟悉的单位,大致是一厘米大小的地方要能够承受5000~8000公斤的冲击力。你看,这钢材抗压能力有多强。
特种刚才~国内还不能生产~这种钢板要抗发动机的高温
特殊合金钢 具体成分不详
HSLA-100钢板用在海军水面战斗舰艇上(主要用在航空母舰上)。 HSLA-65结构抗住侧向受压能力、结构疲劳、结构的稳定性和格子性。这些数据支持全面实施无限制地使用HSLA -65作为主壳体结构并且减少舰船在建造和服役中存在的未预料问题的风险。结构试验演示HSLA-65系统(基体材料和焊接结构)的全面性能以便在现有标准和指南下按照所预料的条件下使用。
未来海军用钢;HSLA钢的研究和开发项目给海军提供开发用低成本钢取代HY钢系统和较高生产率的新型高强度焊接产品的机会。海军在高强度钢研究上已取得的主要成果是通过冶金手段获得可焊、韧化的结构钢而不再受到自20世纪60年代以来HY系列钢的成本和焊接的限制。
以前受到限制研究的先进超低碳钢冶金系统和加工技术,已由国外生产改变成国内工业生产了。随着成熟的热金属处理、微合金化、改进钢坯生产、热机械控制轧制和在线冷却的共同作用,可能得到屈服强度为150ksi的固有可焊合金钢板。
先进的HSLA冶金系统,钢板加工技术和高强度钢的先进连接技术将继续成为21世纪海军研究和开发的一部分。可以预料“下一代海军”舰艇的性能要求是提高对钢种的要求,而减轻舰艇重量改进其防护性是另一个要求,这将要求合金钢系统的屈服强度能增加到130-150ksi以此来抵御未来武器的威胁。航母舰载机起飞时飞机发动机喷出的高温气体引起的烧蚀现象,飞机起降次数多了,肯定会安全有一定的影响。因此,每当航母进行大修时,定期要更稳甲板钢材。航母飞行甲板用钢一般要求屈服强度在850 MPa以上的特种钢材,美国的HY-100,HY-80这两个型号的钢,是制造航母或者造核潜艇最佳钢材,好像由诺斯罗普�6�1格鲁曼公司纽波特纽斯船厂生产。尼米兹级前几艘飞行甲板都是采用HY-80和HY-100型钢。从1993年下水的斯坦尼斯号开始使用了HSLA-100型钢。目前能制造航母用钢的只有美俄英法日德这几个国家。 而HY80和HY100,能生产类似刚才的国家还是很多的,比如俄罗斯,比如法国,比如英国等等。