第三一四章 航母在望-第2/3页
舰船材料按照发展史,大致可以分为四个阶段。
第一阶段就是在19世纪中期后,欧洲国家开始建造钢质船,也就是北洋舰队采购的铁甲舰。当时的舰船结构用钢,放在今天是典型的中低碳钢(0.%),强度较低,被称为“软钢”。
第二阶段采用高强度钢。在钢质船的早期阶段,主要采用铆接工艺而不是焊接。随着对军舰结构性能的要求提高,焊接工艺占到主导,采用对铆接工艺影响不大的高含碳高强度钢,就成为军舰结构减重、并且能够越做越大的关键条件。
第三阶也就是高强度合金阶段。进入20世纪三四十年代以后,焊接工艺取代铆接工艺成为军舰结构制造的主流方式。由于高碳高强度钢的焊接性很差,含碳量越高焊接性能就越不靠谱,焊缝非常不结实,对于缺口非常敏感。
一旦因为疲劳或者其它原因出一个小口子,很容易导致灾难性的结构脆性断裂。
二战以后,高强度、高韧性的合金钢材就成为世界强国的主要发展方向。美国的hy系列钢材、红色帝国的ak、ab系列钢材、天朝的9xx系钢材,都属于这类。
这类合金钢,主要依靠镍、铬、钼等元素添加,大幅度改善性能。比如美国建造潜艇的hy80钢,就有2.93%的镍,1.43%的铬。
这类钢材存在的最大问题是,随着强度等关键的性能不断提高,对于镍、铬等昂贵而稀少的高价合金元素也用的越来越多,造价高昂,而且焊接越来越困难。
第四个阶段,只有美国有。这些合金很昂贵,而且焊接性能差,加工困难,导致制造加工成本大幅度提升,美国放弃了这些高昂的合金,转而开发强度性能适中,易于焊接、军舰结构制造费用低廉的新型高性能钢材。
叶晨要开发的舰船材料,性能非常卓越,可加工性好,造价低廉。
当然,也是使用合金。叶晨启动实验设备,开始验证,加入各种合金,改变合金结构,使其性能大幅度提升。
通过叶晨的努力,终于完了第一次验证。
叶晨取出材料,迫不及待的进行测试。
首先要进行的是进行晶相分析。叶晨启动检测设备,把材料放进去,很快的,晶相结构的结果就出来了。
叶晨一瞧,眉头紧皱在一起,晶相结构虽然不错,比起现有的舰船材料有很大的提升,但比起叶晨的要求还是有很远的距离。
其次进行的是屈服强度测试,结果是超过了7000mpa。
“很惊人的结果。”叶晨看着数据,摇摇头,很不满意。
现在,舰船材料屈服强度达到1000mpa已经很惊人了,要是把结果公布出来,一定会引发一场全球性的轰动。
但是,叶晨很清楚,系统给的这种舰船材料其屈服强度惊人,达到一万兆帕不是问题。
现在只有7000兆帕,叶晨肯定不满意。
接下来进行焊接实验,结果令叶晨比较满意。
总的来说,这种舰船材料很适合焊接,这就使得可加工性很好,会大大的降低成本。
美国放弃高强度合金,转而开发性能适中的合金,和焊接有很大的关系。
比如hy80需要把待焊接的结构件预热到90-150摄氏度,而hy130更要提高到100-175摄氏度。很多时候,焊完了还得再进行热处理。
这就使得制造加工的成本太高昂了。
要是飞机的话,块头毕竟不算太大,预热虽然会增加成本,但也不是不能承受。但用在军舰上,那就很恐怖了。
一艘大型军舰那是几千吨,焊接全部加热,这需要多少成本?
要是建造航母,那就更加恐怖了。
就算轻型航母那也是几万吨,需要焊接的结构件会很多,加热的成本就太恐怖了。
重型航母,超级航母那就更不用说了。
所以,可焊接性,易于加工,就成了舰船材料一个很重要的指标。
叶晨开发的这种舰船材料,易于加工,可以在常温下焊接,不需要加热,是一个很不错的好消息,这让叶晨脸上露出笑容。...
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