正在建造中的“福特級(jí)航母”第三艘“肯尼迪號(hào)”,，從船舶制造工業(yè)所使用的材料來(lái)說(shuō),，不銹鋼可以作為船舶制造材料,，但將它用在航母建造用材目前來(lái)看還暫時(shí)條件不允許的,！
航母用鋼不單單是防銹這樣的簡(jiǎn)單,，它是一種綜合性能考慮的一種鋼材,，要求的是：便于大規(guī)模冶煉,，軋制,、強(qiáng)度高韌性大,、易于焊接…等等諸多因素的考慮。
航母用鋼并不是業(yè)界外想象的那么復(fù)雜,，在這種小表格里HY－100是目前“弗吉尼亞級(jí)”核潛艇耐壓殼體所用的鋼材化學(xué)成分,；HSLA－100就是“福特”級(jí)航母制造艦體的鋼材化學(xué)成分。
從化學(xué)成分表可以看出,，這個(gè)牌號(hào)的鋼化學(xué)成分并不復(fù)雜,，合金元素含量也不高。相對(duì)簡(jiǎn)單化學(xué)成分的鋼牌號(hào),，在冶煉過(guò)程中比較容易掌握和操作（化學(xué)成分越復(fù)雜,、合金成分含量越多，就越容易出現(xiàn)化學(xué)成分偏析的冶煉缺陷,，后果就是這個(gè)爐號(hào)的鋼報(bào)廢了）,，并且在后續(xù)的軋制過(guò)程中也較容易控溫（鋼坯在軋制前需要均熱，合金成分太復(fù)雜會(huì)出現(xiàn)燒損或者均熱溫度達(dá)不到,，造成鋼材軋制困難）…所以,，航母這樣較大規(guī)模用的鋼，必須要在保證性能要求的前提下盡量要成分簡(jiǎn)單才行,！
目前最通用的18-8型不銹鋼的化學(xué)成分表，對(duì)比于HSLA－100鋼的化學(xué)成分和合金含量是比較的高,。
目前在民用領(lǐng)域最常見(jiàn)的就是Cr13型不銹鋼和18-8型不銹鋼,，這兩種不銹鋼化學(xué)性能穩(wěn)定，特別是18-8型耐海水腐蝕性相對(duì)的強(qiáng),，并且已經(jīng)是小型游艇的建造材料…但是,，航母用鋼第一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)就是強(qiáng)度要求的問(wèn)題，比如：飛行甲板要承受十幾萬(wàn)次的（服役期內(nèi)）,，重達(dá)20～30噸重的艦載機(jī)起降沖擊,！在“重量加速度”的物理作用下，要求飛行甲板的材質(zhì)非常的結(jié)實(shí)耐用,，否則就會(huì)出現(xiàn)機(jī)毀人亡的重大事故,。
“企業(yè)號(hào)”
核動(dòng)力航母建造時(shí)，所用的飛行甲板用超長(zhǎng)超寬鋼板,，但是飛行甲板的厚度通常都在50毫米左右,，太厚了就會(huì)增加“死重量”，會(huì)使得反應(yīng)堆的功率白白的消耗掉,。
從目前鋼鐵工業(yè)的技術(shù)能力來(lái)看,，加工出來(lái)超大超寬的不銹鋼鋼板也不是難事兒，但是不銹鋼鋼板的強(qiáng)度能否達(dá)到航母的標(biāo)準(zhǔn)就在兩說(shuō)了,，板材和型材若是達(dá)不到技術(shù)要求它也不能用在航母建造上,。
圖片上是不銹鋼焊絲,，有焊接常識(shí)的看官都知道不銹鋼是比較難以焊接的材料，需要采用：氬弧焊,、等離子焊…等較為復(fù)雜的焊接工藝,，并且材質(zhì)越厚焊接越困難！因?yàn)樗幕瘜W(xué)成分復(fù)雜,、合金含量高,，在焊接過(guò)程中非常容易出現(xiàn)合金成分被燒損的現(xiàn)象，形成焊接缺陷,！這會(huì)嚴(yán)重的降低了焊縫的強(qiáng)度,，所以不銹鋼材料的焊接一般都在30毫米以下才能很好的保證焊接質(zhì)量。
航母在建造過(guò)程中所使用的鋼板厚度也是不一樣的,，比如：水線最下層艙室的厚度在80～120毫米左右,，如果采用不銹鋼建造在焊接這個(gè)環(huán)節(jié)上遇到的技術(shù)困難是難以想象的！
航母用鋼需要在：力學(xué)強(qiáng)度,、可加工（沖壓塑形,，焊接）性能、生產(chǎn)成本…等諸多方面考慮,，而不僅僅是防腐這一個(gè)相對(duì)次要的問(wèn)題,，航母用鋼的價(jià)格在5000～6000美元/每噸，要比18-8型不銹鋼便宜2000美元左右,，從制造成本價(jià)格和加工性能不銹鋼確實(shí)不宜用在航母的建造,。
“福特號(hào)”開(kāi)工儀式上切割的第一塊鋼板。
現(xiàn)代船舶的外漆生產(chǎn)工藝也有很大的提高,，船舶水線以下部分要噴涂多層防銹漆,，特別是樹(shù)脂瀝青漆是有比較高級(jí)技術(shù)含量的，目前只有少數(shù)幾個(gè)國(guó)家可以生產(chǎn),，它的耐腐蝕性能較好,，可以在5年不脫落…5年后航母進(jìn)入到干塢內(nèi)中等維修，將舊漆鏟掉在重新刷漆,，這樣就大大的減緩的海上對(duì)航母的腐蝕,。
總之，航母用鋼是一項(xiàng)多方面綜合性能的鋼材,，而且現(xiàn)代船用漆的技術(shù)水平也能減緩海水腐蝕…也就不需要使用不銹鋼來(lái)制造航母了,。
不銹鋼難道就真的不生銹了？少年你太高看不銹鋼了,，海水中存在氯化鈉和氯化鎂等多種氯化物成分,，而普通的不銹鋼實(shí)際上對(duì)于氯離子基本上沒(méi)有抵抗能力，只要在海水中浸泡上十天半個(gè)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(guò)是五天和十天的區(qū)別而已,，對(duì)于需要常年在海水中航行的航母而言，與其使用不銹鋼制造,，還不如涂一層上好的防銹漆來(lái)的實(shí)在,！
(航母船底布滿了藤壺）
除了不銹鋼并不耐海水腐蝕之外，它還有另一個(gè)致命弱點(diǎn),，那就是焊接性能差,！馬氏體和鐵素體不銹鋼都存在低溫脆化裂紋和韌性下降的問(wèn)題，因此都需要進(jìn)行焊前預(yù)熱和焊后熱處理,，在焊接時(shí)還必須保持800度以上的恒溫狀態(tài),，用這些技術(shù)手段來(lái)避免裂紋產(chǎn)生，以此來(lái)增加強(qiáng)度,。
(大型軍艦鋼板焊接)
而奧氏體雖然不存在低溫裂紋現(xiàn)象,，焊接時(shí)也不需要進(jìn)行預(yù)熱和熱處理，但是在焊接溫度超過(guò)800℃時(shí),，一些鎳,、鉬含量較高的高合金不銹鋼卻會(huì)不可避免的出現(xiàn)高溫應(yīng)力開(kāi)裂的現(xiàn)象，同樣嚴(yán)重影響焊接性能,。而且?jiàn)W氏體不銹鋼普遍含有18%左右的鉻元素,，經(jīng)過(guò)高溫碳化后，容易在焊接頭形成一層貧鉻層,，而這會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的晶間腐蝕效應(yīng),，極大的降低鋼材的使用壽命。
(福特級(jí)航母鋼板)
航母作為排水量超萬(wàn)噸的龐然大物,，各個(gè)部件之間的尺寸動(dòng)輒數(shù)十米，如果焊接性能不好,，必然嚴(yán)重影響航母的性能,，甚至?xí)＜昂侥傅暮叫邪踩∫虼撕附有阅懿钸@一點(diǎn)就已經(jīng)粉碎了大部分不銹鋼化身航母的人生夢(mèng)想,！
(福特級(jí)航母大型分段)
不過(guò)在不銹鋼當(dāng)中其實(shí)也有出類拔萃者,，這就是奧氏體和鐵素體各占一半的雙相不銹鋼，雙相不銹鋼不僅耐氯離子點(diǎn)腐蝕能力強(qiáng),，而且焊接性能優(yōu)良,，完全無(wú)需另外的熱處理工序。雙體不銹鋼的可塑性也不錯(cuò),，可以方便的軋制切割成各種復(fù)雜的零部件,，更重要的是它的屈服強(qiáng)度達(dá)到400MPA以上，完全可以勝任充當(dāng)航母飛行甲板的工作,。
(雙相不銹鋼內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu))
可是為什么雙相不銹鋼沒(méi)有被用作大量建造航母呢,？主要還是成本考慮,，不銹鋼本身就比普通的碳鐵要貴不少，雙相不銹鋼因?yàn)楹辖鹪剌^多,，煉制加工工藝更為復(fù)雜,，成本上比不銹鋼還要高出20%以上，一艘航母需要使用數(shù)萬(wàn)噸的鋼材,，算下來(lái)的成本絕對(duì)是天價(jià),！因此目前雙相不銹鋼大多用于核電站或者化工廠的熱交換器、冷凝器以及其他關(guān)鍵部件之上,！(英國(guó)伊麗莎白女王級(jí)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(shí)說(shuō)白了就是一種滿足基本性能要求后的低成本鋼,，只要耐腐蝕性,、焊接性、屈服強(qiáng)度,、抗拉強(qiáng)度等基本數(shù)據(jù)能夠達(dá)標(biāo),，其實(shí)是越便宜越好。諸如美國(guó)福特級(jí)使用HSLA-105,，其實(shí)性能上和尼米茲級(jí)使用HSLA-100相差不大,，只是進(jìn)一步改進(jìn)了焊接和切割性能，這么做的目的就是為了降低福特級(jí)航母的成本,。所以航母用鋼可以不高端,，但是一定要便宜！
