航母所使用的鋼材可不是一般的鋼材，是經過特殊技術得到的特種鋼材，全球只有五個國傢俱備生產航母特種鋼材的能力，之前我國購買的“瓦良格”號航母，就是因為在鋼材上技術不過關，所以才讓他在港口漂了幾年。

特種鋼材質量的好懷直接影響軍隊的戰鬥力，從裝甲車，艦艇，飛機，航母等都需要特種鋼材，目前我國和美國算是這個領域的領頭羊。

航母的不同部位需要用不同的鋼材，首先是主體的結構鋼材，比如龍骨，水密隔板材等，國際公認的是勞氏船舶標準中規定的合金造船鋼，另一種是浸泡在水線下的裝甲鋼，或者是在甲班上的建築用鋼，每個國家的製造技藝和材料用途各不相同，他們的厚度都不一樣，耐腐蝕性，高溫性也需要根據不同部位進行調整，因為航母是常年泡在水中，海水是鹹的，腐蝕性更強，因此艦體需要耐腐蝕，而飛機起飛的甲板，則需要耐高溫，因為飛機起飛時會噴出高溫烈焰，所以需要突破不同部位性質不同的特種鋼材技術。

航母體型巨大，在製造時需要很多鋼板，但鋼板太多航母強度就會降低，所以還得有能力製作大型鋼板。我國擁有世界上最大的軋機，可以壓出長40米，寬五米半的巨型鋼板，這也是我國能夠快速建造剛才的重要原因，另外我國還研發了先進的卷板機，目前最大的卷板機噸位已經超過了8000噸，這種8000噸級的卷板機可以用於製造大型攻擊核潛艇以及戰略核潛艇等。

國產航母所使用的特種鋼應該是與遼寧艦一脈相傳的，它的難度有多大呢？我們2002年將瓦良格號從烏克蘭買回來之後，在大連港口整整呆了五年就沒怎麼動過，原因就是因為修復航母必須的特種鋼材料遲遲得不到有效解決，嚴重拖延了遼寧艦的改造進度。（鏽跡斑斑的瓦良格號）

當然了，最終經過了鞍鋼集團上下一心的集中攻關，國產航母用鋼最終得以突破，我國也成為世界上少數能夠製造航母特種鋼的國家之一，正是因為材料問題解決，遼寧艦得以順利服役，國產航母也能夠快速建造下水，但是背後的艱辛歷程也讓人更加理解軍工科技人員的努力付出！（煥發新生的遼寧艦）

我們瞭解最多的航母用鋼莫過於甲板鋼，甲板鋼的技術含量在航母特種用鋼中算是數一數二的存在。甲板鋼需要承受艦載機數十噸機體以數百公里的速度強力衝擊，又要被髮動機尾焰數千度的高溫炙烤，在戰時還要能夠抵禦一定的炸彈爆炸輸出，因此其本身材料屬性指標就非常高，屈服強度要求至少在500MPA以上，而且還必須有不錯的耐高溫效能和強度韌性，但是為了減重，厚度又不能超過50毫米，真是蜀道難，難於上青天！而在加工時，因為甲板需要由多塊鋼板焊接而成，為了在甲板上減少焊縫，增加強度，減少建造週期和成本，因此甲板鋼板還要儘量的寬大，一塊甲板鋼兩側之間的耐壓強度偏差還不能超過10MPA，不然很容易導致甲板在使用一段時間後出現凹凸不平，使用壽命降低，甚至威脅艦載機安全。面對這一世界難題，鞍山鋼鐵集團的員工們基本上是沒日沒夜的進行攻關，最終在一年半之內就交出了成品！而軋製超大型甲板鋼板的世界最大5.5米級四輥可逆式雙機架寬厚板軋機也由一重集團研發出來，最終我國製造並軋製出來的甲板鋼不僅金屬效能優異，並且寬度達到5.5米，長度超過40米，整體技術指標與美國福特級使用的HSLA-115型特種鋼不相上下！除了甲板鋼，航母上使用最多的就是對稱球扁鋼，這種鋼材主要是用於建造大型船舶的龍骨、加強筋以及修復加固使用，遼寧艦的修復就曾經使用了數百噸的對稱球扁鋼。球扁鋼按理來說不算是一種很高技術的鋼材製品，但是由於航母技術指標高出民用好幾個檔次，而且遼寧艦需要的對稱球扁鋼形狀非常特殊，當時國內並沒有專門的生產線和熱處理裝置，生產此類鋼材的技術和經驗更是為零，但是當時任務重，時間緊，難度瞬間被拉昇好幾倍。鞍鋼所在的水面艦船科研室經過三個月幾乎不眠不休的努力，最終成功保證了對稱球扁鋼的正常生產和供應，艱難程度不要亞於甲板鋼！目前國產航母除了30%技術相對較低的結構鋼之外，包括甲板鋼、球扁鋼、上層建築結構鋼在內的70%關鍵部位鋼材都由鞍鋼集團供應。在許多人爭相吐槽國企的時候，鞍鋼用實際行動證明了自己是國民經濟乃至軍工行業的中流砥柱！結結實實打了許多噴子的臉！

“瓦良格號”剛來到我國的時候可不是這樣的光鮮，經過較長一段時間的續建成煥然一新，成了威武的“遼寧艦”！但續建過程中由於“瓦良格號的鋼材牌號與我國生產牌號有些不同，並且沒有價值再為此研製新牌號的航母鋼材（研製一種新牌號的軍用鋼材至少需要十年時間），所以在續建過程中進口了一批俄羅斯生產的航母用鋼。由於有了續建“遼寧號”的經驗，我國在建造17號航母的時候基本上是“駕輕就熟”在較短時間內將它建造完畢，並且進行了多次試航。

17號航母從建造到相對短的時間下水，標誌著我國在常規航母的設計與施工都已經處於較熟練的水平上了！那麼，我國在建造17號航母時最基本的鋼材是怎樣生產出來的？

航母用鋼材和大多數大規模使用的鋼材一樣，也需要經過冶煉→鑄錠（連鑄板坯、型材坯）→軋製→定尺→熱處理→精整……這些較複雜生產流程。

圖片上是美軍航母用鋼板的成分表，HSLA–100是目前“福特級”所使用的低合金高強度鋼材，而HY–80和HY–100兩種鋼材是美軍核潛艇耐壓殼體所用的鋼材，但是美軍在建造“尼米茲 ”級航母首批次的時候使用了大量的HY—80鋼建造，在後幾個批次當中也關鍵部位也使用的少量的HY—100高強度鋼…直到HSLA—100研製出來之後才在尼米茲級最後幾艘“里根號”、“布什號”上使用，而最先進的“福特級航母”使用大量HSLA—115鋼。

從上面美軍這些航母鋼材牌號來看，凡事可以生產潛艇耐壓殼體鋼材的國家，都可以研製出航空母艦用鋼材，我國從1960年代末期就已經掌握了常規潛艇、核潛艇耐壓殼體鋼的工藝標準與冶煉工藝，所以我國在航母用鋼冶煉階段不存在任何困難，而且我國目前航母用鋼方面採用轉爐+爐外精煉生產工藝，在冶煉這個階段可以優質優量的保證需要。

圖片上是大型鋼鐵生產聯合企業的“板坯連鑄”生產線。

1960年代中期以前連鑄生產工藝不成熟，航母用鋼材冶煉完成後要採用“模鑄法”（下鑄法）工藝，就是用一個鑄鐵材質鋼錠模加上澆鑄底盤、中心鑄管和各種耐火磚組成爐後工段，等鋼水冶煉完成後倒進盛鋼罐內，吊車將鋼水罐吊到中鑄管上面開始澆鑄…航母用鋼材由於尺寸都很大，就需要澆鑄成13.1噸大型板材鋼錠和8.3噸型材鋼錠…不過模鑄法工藝生產效率低成本高、工序繁雜，並且澆鑄完成的鋼錠需要在模內進行保溫緩冷，這得等上好幾天時間！如果不進行緩冷，鋼錠會冷卻不均勻，在熱脹冷縮的現象下有內部可能被拉裂，那麼整個鋼錠就報廢了，損失將是巨大的。圖片上就是“模鑄法”生產工藝，當然航母用鋼錠要比圖片裡的大了很多。模鑄鋼錠還不能直接進入到鋼材軋機去軋製鋼板/型材，還需要使用“開坯機”將它製成（碾壓）適合軋機再軋製的板坯才行…這樣的繁雜工序流程會大大的增加了生產成本！所以，現在採用爐外精煉與連鑄工藝，取消模鑄、開坯這些工序，顯著的提高了生產效率和降低了生產成本。

連鑄工藝比較適合大批次生產並且節省生產成本。 我國鋼鐵工業進入到1990年代後生產規模與生產工藝有了較大的發展與提高，大型板坯連鑄生產線是目前我國大型鋼鐵聯合企業的標配，航母用板坯、型材坯甚至模鑄錠生產工藝和產能在我國鋼鐵工業中也沒有瓶頸，都可以順利的完成。1960年美國建造“企業號”核動力航母圖片，圖片上是“企業號航母”的一塊飛行甲板。

航母用鋼板都是超長、超寬，厚度很大的定尺鋼板，比如：排水量6萬~10萬噸的大型和超級航母，飛行甲板鋼材用量在6200噸~8500噸左右，標準板：長25米、寬5.5米、厚度50毫米的鋼板，福特級使用更先進的高強度鋼板厚度可能會有所減薄。

使用超寬超長鋼板的目的就是要減少焊接和鉚接的工作量和焊縫與鉚接點，三個足球場那麼大的面積要求非常平直，不允許出現焊接、鉚接累積誤差…部分型號的艦載機最大起降重量超過了30噸重！在重力加速度的作用下直接砸在了飛行甲板上，如果甲板不平整或者強度不夠，很可能造成起落架折斷或者砸出一個坑，那麼飛機就會出現重大事故，後果不堪設想…所以，必須要使用超長超寬的鋼板來建造飛行甲板，但飛行甲板也不能過厚否則會大大的增加“死重量”，白白的消耗了主機大量功率輸出，在不影響效能的條件下，飛行甲板的鋼材要厚度適中。赫赫有名的5500毫米寬厚板軋機，不但可以軋製航母飛行甲板用鋼板，其它大型船舶鋼板、超大型儲油，儲氣罐鋼板、大型橋樑用鋼板…等等所用超寬超長的鋼板都需要它去軋製。

我國對於航母的研究在“瓦良格號”之前大部分工作就已經成熟了，之所以未建造航母就是在超長超寬的鋼板軋製上遇到了“瓶頸”，因為軋製航母飛行甲板需要使用5500㎜長度以上軋輥的板材軋機，也就是通常所說的“寬厚板軋機”，但這種型號的軋機在全世界都非常罕見！設計標準和製造要求工藝極高，而且價格非常昂貴，只有工業水平極高的國家才能製造出來。

在2000年以前我國裝備製造工業還處在發展階段，這種超大軋機還暫時不能研製，沒有超大軋機也就沒法為建造航母提供所需鋼板，國外進口不是我們的選項，因為現代化是買不來的，只能是自己奮發圖強！

圖片上我國工業裝備製造史上的里程碑！5500㎜寬厚板軋機，是當今世界上最先進寬厚板軋機，是生產航母用鋼板的“神器”！它的製造成功是使我國在生產航母用鋼的所有技術環節和生產環節都被打通！不會出現任何生產環節瓶頸！因此，我國成為世界上可以生產任何規格航母用鋼材的國家！

一個國家要想國防現代化就必須把自己的重工業水平提高到最高等級，只有這樣才能不受制於人！否則就將會被別人掐脖子！這個知味兒我們以前嘗過，現在部分行業仍然在嘗…但是我們有自力更生的決心和艱苦奮鬥的勇氣！“天行健，君子以自強不息！這是中華民族的傳統！也正是在這樣的傳統下，任何事情都能迎刃而解！任何困難都能邁過！

改造“瓦良格”，從2002年到2012年，我們用時十年之久，為何如此難做？從無到有，許多關鍵技術和材料正是其中重點與難點，一個6.7萬的鋼鐵巨獸，用鋼正為難點之一。據公開資訊披露，甲板鋼，我們當時向俄羅斯買回來一點，但不能足夠使用，為此，向鞍鋼壓任務，他們頓感壓力山大，用時一年半，終得研製成功。要問這鋼怎麼樣，他們如今自豪地說，成為真正的世界頂配，水平是領先性的。甲板鋼寬度可達5.5米，長度超過40米，技術上與美國最新“福特”號所用HSLA-115各有側重，水平完全相當。有了可靠的特種鋼，國產航母建造變得十分快捷，用時兩年快一點，也就完成了呢。

什麼都是自己造。不客氣地說，如今哪怕一顆鏍絲釘，都屬於我們自家擁有技術產權的。航母用鋼大致三種，甲板鋼，船體鋼和結構板，在屈服強度上，都有特殊要求，僅以船體鋼來說，屈服強度都要達到550兆帕。我國超級鋼有種S600E，屈服強度高達600兆帕，堪稱為嬌嬌者。強度高，耐蝕性好，耐熱效能非常優異，自投入使用以後，有高實驗條件下，不層發生斷裂，未出現任何異常。從而說明一樣事，用鋼我們剛剛的，已突破了所有實用技術，國產航母用鋼，全部來自我們自己。

所有的一切都被打造出來。有了鋼，沒有板軋機不成。如果說特種鋼研製，在於技術環節，那麼寬厚板軋機則生產環節中的大關礙，沒有它，鋼板按多大規格符合要求，就會成為問題。如今一款5500毫米厚的板軋機，出現在世人面前，成為世上最先進的，航母用鋼，想怎麼用便怎麼用。

說個題外話。這個航母的外用裝甲鋼也好，船用鋼板也好。只有俄羅斯的航空母艦。和現在中國的航空母艦用的是，低磁高強度鋼。跟美國的不是一個路數。老毛子的航空母艦啦，來這麼多年沒有磁感。這才是他的可怕之處。美國的航母是每隔一年要到港口特種裝置消磁。但是對於蘇聯人的磁導魚雷。和磁性水雷。基本上還是沒有多大效果。防不了。畢竟船體太大。你這就理解了老毛子的鋼材有多厲害。

航母對鋼材的要求極為苛刻，高屈服強度，耐腐蝕性，抗爆炸性，高韌性，可焊接性，耐衝擊性，低磁性，耐高溫性等等。目前002號航母已經進行了多次海試，這完全可以證明我國已經掌握了製造航母用鋼的技術。我國航母所用的鋼材絕大部分是由鞍鋼生產的。

航空母艦的不同部位對鋼板厚度，寬度，長度要求也不同。一般說來，航母用鋼包括了:船體用鋼，裝甲用鋼，結構用鋼。航空母艦的甲板對鋼材的要求最為嚴格，因為要承受數十噸戰鬥機起降產生的衝擊力，摩擦力。還要承受渦扇發動機產生的超高溫度，所以甲板對所用鋼材的要求極為苛刻。一般來說，其屈服強度在700—900Mpa之間，厚度在40毫米左右，不平度要低於5mm/m。航母甲板所用鋼材的長度和寬度是越大越好，長寬越大，面積就越大，焊縫就會相應的減少，對戰鬥機的起降也更安全。

航母的船體用鋼還分為兩部分強度在450Mpa—550Mpa之間，船體水下用鋼的厚度在200毫米左右，主要是為了抵抗魚雷，水雷等武器的攻擊；而船體水上部分用鋼的厚度在25毫米左右。

除了甲板之外，動力區和指揮室所用的鋼材的厚度高達330毫米，畢竟一個是航母的心臟，一個是航母的大腦，這兩個部位和飛行甲板同樣重要。 知道了航空母艦各個部位所用鋼材的效能，就能夠知道生產這種鋼材的難度究竟有多大了。

上面說了，我國航母用鋼主要是由鞍鋼生產的。鞍鋼生產了我國航母所用的甲板鋼，球扁鋼等。此外，鞍鋼還有一個重器，那就是10萬噸級別的軋製機，該扎機能夠生產長度為40米，寬度為5.5米，厚度為40毫米的鋼板。這種鋼板的首胃強度偏差小於10Mpa，其-84度的衝擊韌性都在250J以上，效能是非常厲害的。

眾所周知，在低溫下鋼材很脆，容易掰斷。而我國航母甲板所用的鋼材能夠在-84°的情況下，抗衝擊韌性超過250J。簡單來說，就是把這種鋼材拿到-84°的環境下，用250公斤的重物從1米的高度下落砸到上面而不會折斷。從這裡就可以看的出來，我國航母用鋼的技術是很厲害的。因為隨著鋼材強度的提高，焊接難度則越來越大，如何解決高強度鋼的焊接難題，也是極為關鍵的。我國科研人員研製出了自動焊接機器人可以焊接航母和火箭所用的鋼板。哪有什麼歲月靜好，只不過有人為你負重前行。(圖片來自網路)

說到鋼材，我們就講講已經服役的遼寧艦吧。

大家都知道遼寧艦的前身是俄羅斯的瓦良格號，這艘航母於1985年12月開始建造，1988年下水。截止到1991年11月，瓦良格號的工程進度已經完成了68%。但隨著1991年12月蘇聯的解體。由於烏克蘭無力繼續建造被迫停工。1997年我國購買了早已鏽跡斑斑的瓦良格號，開始了漫長的回國之路。直到2002年瓦良格號抵達大連港。可謂是千辛萬苦。 如果從建造算起，這艘航母已經有30多歲。剛剛回國時的樣子讓人不忍直視。相信任何人也無法把它與現在的遼寧艦聯絡起來。而從2002年回國到2012年服役。這其間就是一直因為沒有合格的航母用鋼材導致2009年瓦良格號才開始改裝。

也許有人會說，我國的鋼材產量早就已經位居世界首位，並大量出口，怎麼可能會生產不出來。航母用鋼和其他鋼材區別非常大，之所以我國幾十年來一直沒有建造航母，一直沒有建造航母的主要材料是一大原因。這其中就包括鋼材。當今世界上能夠生產航母用鋼的只有美國、俄羅斯、德國和日本。而這幾個國家都是不可能把技術賣給我國的。

以瓦良格航母為例，從其開始建造到被我國改造，經歷了24年的時間，從未經過防腐處理的瓦良格身上的鋼材卻讓我國軍工人員大吃一驚。在國內檢查後發現，“瓦良格”號的鋼可以自然的抵禦海水腐蝕，表面的鏽跡擦去後，裡面跟新的一樣；而且，為了防止磁性水雷或者磁力探測裝置對軍艦的探測，重要的軍艦使用的鋼材都要進行消磁處理，即使由於自然界本身所帶有的磁場，致使軍艦在航行數年後也還要進行逆向消磁，但瓦良格在中國進行首次檢查後發現，其艦身上鋼材的磁力依然為零。可見，前蘇聯時期的特種鋼材製造工藝有多麼高超。

局座張將軍在節目中就曾表示：我國投資4000多萬美元修路、建船塢、蓋工房，只是等這些基礎設施都搞完了，才發現我們沒有造航母用的鋼。所以2002年回國，直到2009年才開工。

在瓦良格號回國後，我國就開始與俄羅斯談判，想要採購航母特種鋼的生產技術。但俄羅斯只同意出口鋼材，技術多少錢都不賣。於是我國軍工科學家們開始了的刻苦攻關！終於突破了這一技術難題。使瓦良格號順利成為了我國第一艘航母，也使002型航母順利下水。從此再也不必看他人的臉色。

而同樣在製造航母的印度，直到今天還在採購俄羅斯的鋼材。而普京大帝時不時的就會漲漲價！已經讓印度苦不堪言。可見，一個國家想要真正的成為軍事強國，軍工產業必須要靠自己。只有掌握了核心裝備和技術才能不被任何人看不起。真正的擁有話語權。

難做不敢說，但是難量產確實！

對比航母用鋼來看，世界範圍內能造航母確實不少了，但可以大批次建造航母用的鋼材國家，就那麼幾個，型號也就幾個。比如印度，印度鋼鐵行業十分發達，印度本國的鋼鐵行業就可以製造航母用鋼，但印度仍然需要向俄羅斯大量購買航母鋼，因為本國的鋼材產量太低了。

航母用鋼不同於民船、驅逐艦、巡洋艦，甚至和核潛艇用鋼技術差不多，但用量卻大了很多，因為航母需要巨大的船體外殼、各層甲板和上層建築，航母結構除了符合水面艦艇的需求，更需要良好的耐腐性，最為主要是高強度和很好的焊接工藝。航母對高強度鋼需求，其實是大大減小了鋼材的使用量，因為相同的強度，航母鋼材用得更少，美國尼米茲級航母用鋼4.7萬噸，伊麗莎白級號航母用鋼6.5萬噸。

目前，世界範圍都在使用美國定下的標準航母用鋼，HY系列，包括了HY-80鋼，其屈服強度為550兆帕，HU-100，其屈服強度為690兆帕，HT-130鋼，其屈服強度為890兆帕。雖然HY系列鋼十分適合航母用鋼，但美國還是沒有停下腳步，繼續研製了高強低合金鋼。而國產航母用鋼，和美國類似，都是高強度低合金鋼，這紅鋼工藝效能好，良好的焊接性，還可以顯著降低航母自重，並提高結構抗損能力。但是材料過程十分負責，製造的時候難度比較大。這導致了一般國家都可以研製出來，但卡在了產量和焊接工藝上。

所以說航母用鋼絕不是一朝一夕就能完成，幸好我們之前擁有大量的核潛艇，利用核潛艇鋼材發展而來的航母用鋼，保證了國產航母精鋼產量充足。

特種鋼其實是在碳素鋼中按照比例加入不同的合金元素，使其達到自己想要的特性，這就是特種鋼，特種鋼的用途很廣，從橋樑，核反應堆冷卻到航母都有他的身影，根據不同的需要來製造不同特性的特種鋼。

航母所使用的特種鋼也有許多種，因為航母每個部位所需要的特種鋼特性是不一樣的，比如航母在海水中航行的交通工具，它的船體必須要有很強的耐腐蝕性，當然塗裝是一方面，其本身的耐腐蝕能力也是一方面，另外，像航母甲板，必須要有足夠的耐熱性，因為飛機在起飛的時候會噴出高溫火焰，因此在這部分的特種鋼特性是耐熱性要高，6鉬鋼由於還有很高的鉬，所以耐腐蝕性，耐高溫能力很強。

在艦載機起飛和降落的過程中，艦船也要承載很大的衝擊力和壓力，而且他還需要有抵抗爆炸的能力。

除了這些，船體本身不是一個平面，因此他還需要有一定的曲服度才能加工成船，而這種金屬材料需要有0.2%的殘餘變形應力值極限，如果大於極限的外力作用會使零件永久失效，無法修復，因此特種鋼的技術掌握非常複雜。

航母的體積很大，因此需要的鋼板面積也大，它必須達到長40米，寬5.5米的要求，焊接縫越少越好，以免因為焊接縫過多而造成地面凹凸不平的隱患，而直接鍛造大面積的特種鋼也是一個很大的挑戰，全世界有能力製造特種鋼的國家屈指可數，當年我國從烏克蘭購買了瓦良格號，歷盡千辛萬苦帶回國之後，整個航母已經是鏽跡斑斑，對他的改造也因為特種鋼的原因而推遲了五年，後來在鞍鋼集團上下團結努力的基礎上用最短的時間克服了特種鋼的難題，遼寧號70%的鋼都是由鞍鋼提供。

我國現在不僅僅已經不需要依靠外國技術製造特種鋼，而且還研發出了可以抵抗兩千兩百兆壓強的超級鋼，這種鋼的製作要求，第一特種鋼要更高，比如他需要有五倍以上的壓力進行壓軋，然後迅速冷卻控制溫度才能夠形成這種鋼，結構組織很細膩，不容易變形，強度特別高韌性也好。

航母特種鋼“拒磁”效能的意義

所謂“拒磁”並非不導磁，而是不被磁化或者說抗磁化效能好。鋼材的本質是鐵，因此會導磁和被磁化，物體的導磁特性通常用導磁率或導磁係數來表示，單位是亨/米（即H/m）。例如常用於電動機制造的專用鋼(steel)，其相對導磁率約介於2000～6000H/m之間，高碳鋼的導磁率約為7000H/m，而空氣的導磁率定義為μ0其值為4πx10^-7H/m，這就是磁鐵能隔空相互吸引以及吸引導磁物體的原理。

武器專家利用導磁原理研製出專門用於攻擊艦艇的磁性水雷、磁性魚雷等等磁感武器，航母屬於大型水面作戰平臺，如果建造材料不具備優良的拒磁效能，長時間在海里航行後將會被地球磁場磁化，那麼航母將變成一個產生巨大磁場的移動物體，增大了對磁感武器的感應敏感性，更容易成為磁感武器的攻擊目標，因此航母特種鋼的導磁率必須低於500～1000H/米。低導磁率並不代表不會被磁化，這也是航母和其他艦艇必須每隔一段時間就要入港進行消磁作業的原因。下圖為正在基地進行消磁處理的俄羅斯20380“守護”級護衛艦。

航母特種鋼“高韌性”的意義

航母特種鋼的“高韌性”效能說白了就是不易變形和折斷，通常用屈服強度度來表示，比如美國的HSLA-80航甲板母專用鋼板屈服強度為300MPa~600MPa，美國建造“福特”超級航母所使用的HSLA115特種鋼屈服強度已經達到785MPa。世界上常有許多大型貨運船舶在建造時因使用了屈服強度不達標的鋼材導致在惡劣海況航行時船體折斷，甚至還發生過停靠在港口卸貨的船舶發生船體折斷的事故。比如2015年7月15日凌晨3：45，武漢一艘名為“鄂團風貨226”2000噸級的貨運就在港口發生了船體折斷事故。下圖為發生船體折斷事故的貨輪。

航母屬於高價值國防尖端武器裝備，是絕對不允許發生船體折斷這類事故的，而且航母在回收艦載機時甲板需要承受艦載機每個架次降落時產生的巨大沖擊力。比如殲-15艦載戰鬥機的空重為30噸，在搭載3噸燃油和2噸彈藥後飛行重量將會增加到35噸，而降落時則需要保持230公里/小時的速度著艦，此時艦載機的過載將會超過5個G，航母甲板將會受到相當於175噸的力的瞬間衝擊，關鍵是這種衝擊力並不是偶然發生，戰時每天承受200～300個架次的衝擊也是很常見的。

其次就是處於防彈效能的考慮，如果鋼材屈服強度不達標，極有可能因中彈而引發艦體變形、開裂、折斷，從而導致沉沒。航母上有價值幾百個億的裝備以及5000～6000名左右的官兵，一旦沉沒將會對國家造成嚴重損失，最重要的是國防力量會因此削弱。因而航母在建造時必須使用屈服強度效能優異的特種鋼材。下圖為準備著艦降落的“超軍旗”艦載戰鬥機，在觸艦瞬間航母甲板將承受巨大的衝擊力。

航母特種鋼“抗高溫和抗低溫”效能的意義

抗高溫效能是可以很直觀地瞭解到的，比如艦載機起飛前從機尾處升起的擋焰板。噴氣式戰鬥機的發動機尾焰溫度最高能達到1800℃，而普通鋼材的熔化溫度為1500℃，儘管飛機發動機所噴射的尾焰不足以在短時間內將擋焰板加熱到熔化溫度，但是鋼材在高溫下使用效能會發生應力鬆弛、熱脆性、熱疲勞等變化，所以航母特種鋼材必須具備承受1000℃左右高溫的能力。馬氏體合金鋼能夠長時間承受650℃的高溫，奧氏體合金鋼能承受620℃的高溫，很明顯這兩種鋼材都不符合航母建造材質效能要求，可見航母特種鋼的效能指標是非常苛刻的。

抗低溫效能也不難理解，鋼材的強度是隨著溫度的降低而下降的，當溫度降低至某個臨界值（或區間）鋼材的韌性就會突然下降，導致鋼材變脆。比如45#鋼的低溫臨界點為-20C°，當氣溫下降到這個臨界點以下時鋼材將失去應有的強度；當溫度下降至-30C°時在重力作用下將會被折斷；當溫度下降至接近-50C°時它會脆得像甘蔗，徒手都能將其掰斷成兩截；如果溫度下降至接近絕對零度，那麼45#剛將脆得像薯片一樣。因此航母特種鋼對抗低溫效能的要求是能在-38℃以內的環境中不發生韌性變化，比如南極、北極等等這樣極寒環境，如果抗低溫效能不達標，航母在極寒環境中是無法承受艦載機著艦降落時強大沖擊的。下圖為撞擊冰山後在沉沒過程中發生船體折斷的泰坦尼克號，船體出現折斷現象說明該型郵輪所使用的鋼材並不符合抗低溫性，早在撞擊發生之前船體鋼材韌性就已經在寒冷的環境中發生變化。

要造一種拒磁鋼板，那就新增鎳、鉻等元素製成不鏽鋼；要造一種只要求高韌性的鋼板則新增鎳、鈷元素製成高強度合金鋼；要造一種只有耐高溫鋼材，那就新增鎢、鉬元素製成鎢合金鋼……任何一種單一效能要求的鋼材都可以輕鬆製造出來，但是若要求集拒磁、高韌性、抗高低溫效能於一身的鋼板就不容易了，因此航母特種鋼是一種十分難以生產、十分難以加工焊接、十分珍稀的高效能造船材料。此外，除了美、俄、中三個冶金大國以外，日本、法國、英國的冶金技術也是非常先進的，為何他們也造不出航母特種鋼呢？

原因在於日本受到成本的制約！航母特種鋼雖然屬於高效能鋼材，但是出於研發難度過大、價格過高、需求量過低（禁止向國外出售）的原因考慮，即使日本成功研發出航母特種鋼的生產工藝，研發成功也很難轉化為效益。畢竟日本是一個戰敗國，武裝力量以及武器裝備的發展受到嚴格限制，研發航母特種鋼自己用不上，又不能賣給海外使用者，做這種買賣是絕對虧本的。而英、 法兩國目前各自只建造了一艘在役的航母，少量用鋼投入大量資金自行研發根本不划算，索性向美國購買反倒省事許多，因此英、法、日這三個具有先進冶金技術的國家也不具備生產航母特種鋼的能力。下圖為分段建造期間的英國“伊麗莎白女王”號滑躍起飛航母，它的建造材料全部從美國引進。

一. 什麼是特種鋼

製造一艘普通護衛艦時，鋼材的屈服度在300MPa左右，但是，製造一艘航母的特種用鋼，屈服度要高達900至1100MPa，因為航母特種用鋼，需要其鋼材能成受每平方米6到10噸的衝擊力；

而目前，能生產這種特製鋼材的國家，只有中美俄日，4個國家；像印度這樣的國家，在製造本國航母時，因為自己無法生產航母特種鋼材，只能高價從俄羅斯進口；

二. 我國航母特種鋼

有美國軍事專家曾經斷言：中國永遠也造不出航母特種鋼材；但是早在2008年時，我國的鞍山鋼鐵集團，就已經為遼寧艦航母的改造，生產了200噸航母甲板特種鋼材；

到了2013年時，鞍鋼又在原來特種鋼地基礎上，進一步升級，將屈服度進一步提升到了1100MPa，就是在零下60度的情況下，屈服度依然能達到760MPa；可見其效能有多先進；

三. 總結

從上面的分析中，我們對航母特種鋼材，有了基本瞭解；現在的中國，已經不是那個受人欺負的中國，現在的中國是在西方人的嘲笑中，成長起來的中國，西方人說我們造不出艦載機，我們造出來了，說我們造不出攔阻索，我們造出來了，說我們造不出航母，我們造出來了，事實證明，我們不但造出來了，我們還用起來了，讓那些說國產裝備不行的人可以閉嘴了。

目前，我國遼寧號航母已經服役，首艘國產航母也已經下水，即將服役，中國海防作戰能力不斷壯大。而航母的建造，使用最多的材料就是鋼板，但航母使用的鋼板，並不是那麼容易製造出來的。

　　人們提到航母，馬上會想到艦載機，與艦載機保持“親密接觸”的物件無疑是航母甲板。艦載機一般起飛重量超過20噸，每次起降都會對甲板產生巨大的摩擦和衝擊力，此外甲板還要承受上千度發動機尾焰的燒蝕。這一切都會航母甲板鋼材的質量提出了超乎尋常的苛刻要求，也正因如此，世界上只有少數幾個國傢俱備生產航母甲板鋼材的能力，我國即是其中之一。

　　航母甲板鋼材之所以難造，首先就在於尺寸太大，超寬、超長、超厚，是常規鋼板尺寸的好幾倍。之所以往大了造，就是因為鋼板面積越大，焊縫數量就越少，還能縮短建造週期，提高甲板的整體質量。而要把航母甲板鋼板造大，就需要超大型的軋機，據央視報道，我國承擔航母甲板鋼材加工任務的生產單位，專門配備的軋機可以軋製寬度5.5米的鋼板，軋製長度可達40米以上，是世界上當之無愧的“軋機之王”。

航母用的特種鋼真的沒有多麼難做，對於中國這樣的工業國簡直就是小菜一碟。實際上連民用領域上用到超高強度鋼的場合都多的是，大家都坐的小汽車，A B柱用的鋼的抗拉強度和屈服強度早就超過航母上用的鋼了。所以我也是不知道哪來的噴子說航母特種鋼，潛艇特種鋼中國做不出來。做不出來難道從美國買？這些噴子啊，怕是連航母甲板和飛機起落架和著艦尾鉤哪個更難做都搞不清楚。

航母特種鋼難做？你得問艦載機的起落架和著艦尾鉤答不答應

航母用甲板用的鋼，其實強度不是太高，美國先後使用的是HY-80和HY-100高強度鋼。這裡面的編號80、100，指的是屈服強度，單位是千磅每平方英寸。HY-80就是80ksi，HY-100就是100ksi，換算成兆帕單位，那就是552MPa和690MPa。很高嗎，連超高強度鋼的下限都沒摸到。如今像點樣子的小汽車用的A B柱早就已經達到了1000MPa以上的水平，甚至用上了大於1650MPa的特高強度鋼。

這車用料真挺良心，可惜在中國賣的不好

建造中的布什號航空母艦

實際上，航母壓根就沒必要用太好的特種鋼材，因為一艘航母動輒數萬噸，用的鋼強度越高就越貴，可焊性越差，從造價和工程實現角度考慮都是不划算的。高強度鋼足以滿足航母行駛，抗風浪，以及艦載機的起降。

別說是航母特種鋼多難，更難的飛機起落架鋼材我們都早就搞定了，為啥糾結航母的問題呢？早在上個世紀80年代，我國就在殲8上用上了和美國F-15、F-14起落架相同水平的300M鋼，這種鋼材屈服強度230ksi，相當於1586MPa；抗拉強度更高，達到280ksi，相當於1931MPa，這不比航母特種鋼高階多了嘛。所謂特種鋼難做，昂貴，主要是合金成分的問題。一般鋼的強度越高，越依賴於鉻，釩，鈦，錳，鎳，鉬等金屬的成分比例。拿300M鋼去做航母，美國人也做不起。

300M合金鋼的元素比例

航空母艦的不同部位對鋼板厚度，寬度，長度要求也不同。一般說來，航母用鋼包括了:船體用鋼，裝甲用鋼，結構用鋼。航空母艦的甲板對鋼材的要求最為嚴格，因為要承受數十噸戰鬥機起降產生的衝擊力，摩擦力。還要承受渦扇發動機產生的超高溫度，所以甲板對所用鋼材的要求極為苛刻。一般來說，其屈服強度在700—900Mpa之間，厚度在40毫米左右，不平度要低於5mm/m。航母甲板所用鋼材的長度和寬度是越大越好，長寬越大，面積就越大，焊縫就會相應的減少，對戰鬥機的起降也更安全。

航母的船體用鋼還分為兩部分強度在450Mpa—550Mpa之間，船體水下用鋼的厚度在200毫米左右，主要是為了抵抗魚雷，水雷等武器的攻擊；而船體水上部分用鋼的厚度在25毫米左右。

除了甲板之外，動力區和指揮室所用的鋼材的厚度高達330毫米，畢竟一個是航母的心臟，一個是航母的大腦，這兩個部位和飛行甲板同樣重要。 知道了航空母艦各個部位所用鋼材的效能，就能夠知道生產這種鋼材的難度究竟有多大了。

首先這種鋼不難做，局座經常說的HY80、HY100的鋼實際上淘寶都能買得到，第二能生產這種鋼的國家很多，第三航母不是都用這種鋼的，比如山東號甲板用的鋼就是曲強度1300兆帕的，HY100的鋼屈服只有680兆帕。

局座算是老海軍了，但退休這麼多年還是有點落伍了，不過也有可能是保密條令要求，故意拿老物件出來說

航母用的特種鋼是相當難做，目前只有少數幾個國家可以製造。印度的“國產航母”之所以拖了那麼久沒造好，其中一個原因就是因為其所用的特種鋼要麼是產量不足，要麼是美俄等國家禁止出口或者少量出口。正所謂物以稀為貴，航母上的一顆螺絲釘換一輛名車所言非虛。

目前航母用的特種鋼大概是從英國，德國，美國的特種鋼發展和完善。英國海軍使用的高強度鋼HT是一種造船和輕裝甲鋼，並在一戰結束時使用。HT鋼是一種含有少量鎳的碳鋼，它可以使其硬化到更高的水平而不會開裂，即韌性很大。直到1945年左右，杜克父子研發了杜克鋼，這種鋼一般只含有錳和矽作為合金元素。類似的鋼還有德國的低百分比的鎳鋼，和美國的高強度鋼HTS，其使用鉻、釩和鉬的更復雜的合金。

英國皇家海軍1927年建成的納爾遜級和羅德尼號戰列艦使用的杜克鋼來減輕重量，但是這種鋼在遭遇炮擊時會造成鋼體結構的損壞。後來它被用於英國最後一艘戰艦喬治國王V級戰艦的反魚雷系統設計實踐。其內部船體和魚雷艙壁，內部甲板由杜克鋼製成，這是高強度鋼的一種超強形式。

（二戰時期的羅德尼轟炸了卡昂海岸附近的德國陣地）

由於日本在一戰中是同盟國，日本海軍的建造起初得到了英國大量的技術支援，其使用的由鋼是由維克斯、阿姆斯特朗·惠特沃斯和三井合作建造的。最上級重巡洋艦最初設計為全焊接的杜克鋼艙壁，然後焊接到船體上。船體結構部分使用的電焊引起的故障導致變形，主炮塔無法正常訓練。另外兩個被重新設計，它們是用鉚接結構重新建造的。後來日軍的加賀號，飛鷹號，翔鶴號，信濃號航母等軍艦都是採用杜克鋼進行建造。

（最上級重巡洋艦）

而義大利海軍在軍艦的魚雷防禦系統中使用了與杜克鋼相似的鋼材。這種水下“凸出”系統被引入義大利利托里奧級戰列艦，以及完全重建的義大利戰艦“凱奧·杜伊利奧”號和“孔蒂·迪卡沃”級戰列艦。船舷內側由一層28-40mm厚的矽錳高強度鋼組成，稱為ER鋼。

1970年一份關於杜克W30鋼的製造報告發現，除非在675攝氏度的足夠溫度下進行焊後熱處理，否則焊縫中會出現熱影響區脆化現象。日本海軍在二戰前後期建造的大型戰艦使用全焊接的杜克鋼結構，讓其這很快導致了類似最上級重巡洋艦的嚴重問題。而且在二戰期間使用的魚雷的威力甚至迅速超過了最好的裝甲保護系統，魚雷可以透過在船的龍骨下引爆而完全繞過保護系統，因此航母逐漸放棄了使用杜克鋼建造，只在輕型裝甲、公路橋樑和機車蒸汽鍋爐和核反應堆的壓力容器等民用領域使用。

（用杜克鋼製造的切爾西橋樑）

在另外一個分支中，克虜伯軍工廠生產的特種鋼，於1910年左右研發。這種均質鋼製造的表面硬化裝甲有效降低了對保護體的高傾角攻擊。卡內基鋼鐵公司開發了一種新的鎳鉻釩合金鋼，儘管1914年以後釩不再使用，但它比以前的鎳鋼裝甲提供了更好的保護。這種合金鋼後來被克虜伯運用在軍工方面後被稱為“特殊處理鋼”。

特種鋼被用作厚度小於102毫米的均質裝甲，起初用於火炮底座和指揮塔的同質裝甲，其厚度要大得多。它比任何類似裝甲的平均韌性稍高一些，與而傳統的裝甲相比特種鋼很昂貴，但美國可以負擔得起，並奢侈地使用它，並且幾乎在1930年到二戰期間美國建造的每一級軍艦上都使用它，其使用範圍從從艙壁到碎片防護，從軍艦的裝甲甲板到較低的裝甲帶。

二戰結束後，它成為美國海軍建造和修理局（後稱為船舶局）的鎳鋼的標準形式，用於需要均質直接衝擊防護裝甲的軍艦的所有部分。美國船舶局進行了一項研究計劃，以開發一種用於船舶和潛艇建造的高強度鋼。在測試過程中，一種經過碳和鎳改進並新增鉬的特種鋼變體，即所謂的“低碳特種鋼”，融合了所有理想效能的最佳組合。低碳特種鋼後來被用於青花魚號潛艇和福里斯特爾號航母進行實踐。

（福里斯特爾號航母）

低碳特種鋼後來發展成為另一種特種鋼HY-80，HY-80最終成為冷戰期間潛艇和航母建造的標準鋼材，特別是美國核潛艇專案的耐壓殼的開發，目前仍在許多海軍應用中使用。它的使用價值在於它具有優越的強度重量比效能。

HY鋼擁有抵抗永久性塑性變形的強度。HY-80附有HY-100和HY-130，其中80、100和130分別表示其屈服強度80000 psi、100000 psi和130000 psi。HY-80和HY-100都是可焊接，但是，HY-130通常被認為是不可焊接的。現代鋼鐵製造方法能夠精確控制HY鋼加工過程中的時間和溫度，使得製造成本更加經濟。

HY-80具有良好的耐腐蝕性和良好的成形性，以提供可焊性。使用HY-80鋼需要仔細考慮焊接工藝，填充金屬選擇和接頭設計，以考慮微觀結構變化、變形和應力集中。HY-80鋼是以鎳、鉻、鉬為合金元素的低碳低合金鋼家族的成員，具有淬透性。儘管由於碳和合金含量的原因，鋼的焊接性很好，但它確實面臨一系列挑戰。碳含量可以從0.12%到0.20 wt%（重量佔比）之間，合金總含量高達8 wt%。在HY鋼的開發過程中，主要目的是製造一類具有優良屈服強度和整體韌性的鋼，這些鋼部分透過淬火和回火來實現。

鋼在900℃下進行首次熱處理，以便在材料淬火前奧氏體化。淬火過程的快速冷卻產生了非常硬的馬氏體組織。馬氏體組織不能直接產生，只能在大約650℃下回火，以降低整體硬度，回火後形成馬氏體或者貝氏體組織。

焊接件的最終微觀結構將直接與材料的成分和所經受的熱迴圈直接相關，這將在基底材料、熱影響區和熔合區上發生變化。材料的微觀結構將直接與材料或者焊接件的機械效能、焊接性和使用壽命，效能相關。在使用HY-80鋼時，合金元素、焊接程式和焊接件設計都需要協調和考慮。另一種特種鋼HY-130還包括釩作為合金元素。

而特種鋼的合金含量將根據板材的厚度略有變化。由於連線接頭中應力集中度的增加，增加焊接性挑戰，厚板在其成分合金範圍內將受到更大的限制。而碳是控制材料的峰值硬度，是奧氏體穩定劑，這是馬氏體形成所必需的。HY-80易形成馬氏體，馬氏體的峰值硬度與碳含量有關。鎳可以增加HY-80的韌性和延展性，同時也是奧氏體穩定劑。錳可以清除鋼中的雜質（最常用於清除硫化物），並形成針狀鐵氧體成核所必需的氧化物。HY-80鋼中需要針狀鐵素體，因為它能提高優良的屈服強度和韌性。矽氧化物前體，用於清潔針狀鐵氧體並提供成核點。鉻是鐵氧體穩定劑，可以與碳結合形成鉻碳化物，以提高材料的強度。製造特種鋼的難度之一就是這些合金含量的新增份量要拿捏得很好，這需要精密的機器製造工藝。

只有採取適當的預防措施，才能避免潛在的焊接性問題，由於HY-80是一種可硬化鋼，因此造成了人們對在熔合區和熱影響區中形成未回火馬氏體的擔憂。焊接過程會產生陡峭的溫度梯度和快速冷卻，這會形成未回火馬氏體，因此必須採取預防措施避免這個過程，需要把握溫度的變化和回火時機。使焊接性問題更加複雜的是，HY-80鋼在海軍用厚板或大型焊接件中的普遍應用。這些厚板、大型焊接件和嚴格的使用環境都會由於焊接接頭處的內部和外部應力集中而帶來額外的風險。

氫致開裂或氫輔助開裂，是HY-80鋼必須解決的一個實際焊接性問題。氫脆即在港內形成小裂縫或者氣泡，而且在HY-80的所有制造環境下都容易發生氫脆，可能發生在熔合區或熱影響區，因為在這些區域都容易形成馬氏體，因此存在氫脆的風險。熔合區的氫致開裂或氫輔助開裂，可透過使用適當的填充金屬來解決，而熱影響區的氫致開裂或氫輔助開裂，則必須透過預熱和焊接程式來解決。因此焊接HY-80鋼時，始終建議採用低氫操作。

由於未回火馬氏體的形成，不可能對HY-80進行自熔焊接。需要使用填充金屬，引入合金材料，以形成氧化物，從而促進針狀鐵素體的形核。但熱影響區仍然是一個問題，必須透過適當的預熱和焊接程式來控制冷卻速率。在熱影響區，緩慢的冷卻速度和快速的冷卻速度一樣有害，快速冷卻會形成未回火馬氏體。而且由於高預熱或預熱和焊接程式的高熱量輸入的組合導致的冷卻速度非常慢，可能會由於熱影響區中形成的高碳濃度而產生非常脆的馬氏體。

只能採取預熱，讓擴散氫擴散並降低冷卻溫度的變化梯度。較慢的冷卻速度將降低馬氏體形成的可能性。如果預熱溫度不夠高，冷卻溫度梯度將太陡，這將產生脆性焊縫。而多道焊需要最低和最高焊道間溫度，以保持屈服強度和防止開裂。預熱和焊道間溫度將取決於材料的厚度。

一般採用AWS-1-1焊絲焊接。ER100S-1具有較低的碳和鎳含量，有助於在前面提到的焊接過程中起稀釋作用。填充金屬的一個重要作用是使針狀鐵素體形核。針狀鐵素體是在氧化物的存在下形成的，填充金屬的成分可以增加這些臨界形核點的形成。但HY-130的焊接被認為更困難，因為很難獲得能夠提供類似效能的填充材料。

（ER100S-1的元素含量表）

焊接工藝的選擇會對受焊接影響的區域產生重大影響。熱輸入可以改變熱影響區和熔合區的顯微組織，焊縫金屬和熱影響區韌性是HY-80焊接件的關鍵要求。在選擇工藝時，必須考慮焊件的整體性，因為厚板通常需要多道焊，而附加焊道可能會改變先前熔敷的焊接金屬。不同的方法手工電弧焊、熔化極氣體保護電弧焊、埋弧焊，可以對材料的斷裂韌性產生顯著影響，以埋弧焊為例，由於其通常具有較高的熱輸入特性，因此可以對以前的焊道進行回火。換句話說，工人的技藝對特種鋼的焊接成敗有關鍵影響，如果沒有積累足夠的高階技術人才，很容易就在焊接這關跪了。

（埋弧焊）

HY-80焊件的詳細硬度曲線隨不同工藝而變化（梯度變化很大），但不同工藝之間的硬度峰值保持不變。這對熱影響區和焊接金屬都適用。

鑑於母材和焊縫複合區之間的成分差異，可以合理地預計，由於不均勻的膨脹和收縮，可能會產生潛在的變形。這種機械效應會導致殘餘應力，導致焊接後立即出現各種故障，或在負載下工作時出現故障。在HY-80鋼中，變形程度與焊接熱輸入水平成正比，熱輸入越高，變形水平越高。

HY-80鋼的檢測可分為破壞性和非破壞性兩大類。可以進行透過各種破壞性試驗得出結果，無損檢測包括許多技術或方法：目視檢查、X射線檢測、超聲波檢測、磁粉檢測和渦流檢測。而一旦被檢測是破壞性損傷，則前功盡棄，需要回爐重造。

而且製造特種鋼的不同器材都由不同的跨國公司製造，比如HY-80的鍛鋼由美國安賽樂米塔爾公司生產，HY-80的鍛件和鑄件由謝菲爾德鍛造大師生產，HY80的鑄件由英國的古德溫鑄鋼公司生產。由於這種特種鋼的全球化分工都集中在以英美為主的國家，而且他們都是穿同一條褲子的，更容易形成技術壁壘，也更容易對特種鋼的核心技術形成卡脖子，這不是有錢就能買到的，你要麼在產業鏈上實現技術突破，自給自足，要麼只能加入他們的朋友圈，才能獲得關愛的眼神。在特種鋼的製造上，能用錢解決的都不是問題，但是這不是一句造不如買就能解決的。

印度在購買了外國的一些航空母艦之後，還要自己建造一艘航空母艦，但是卻困難重重。因為建造航母不是造一艘巨型油輪，也不是造一艘礦船，他需要的一些高科技實在是太多了，其他的不說，光航母上甲板的特種鋼就不是印度所能製造的。

我國在建造國產航空母艦的時候，要研製出航母適應的特種鋼，也是相當艱難的一個過程。中國最終是經過鞍鋼集團長時間的集中攻關，最終才使得國產航母的特種用鋼得以獲得突破，我們國家最終也成為了世界上少數幾個能夠製造航母特種鋼的國家之一。而印度在這方面明顯不行，但是印度在國際上的環境比我們要好很多，所以它可以左右逢源，從其他國家購買這些鋼材。但我們國家不能夠依靠別人，因為別人也不會賣。

航空母艦的主要作戰力量就是它所帶的艦載飛機，而甲板是非常重要的，因為每架作戰飛機都是好幾十噸重。它們在降落的時候就相當於幾十噸重的一個大東西直接砸在甲板上，如果甲板的硬度不夠或者其他效能不行，很可能就會砸出一個洞來，或者直接砸扁了，沒法使用了。此外航母在起飛的時候，所發出的尾部火焰溫度也是相當高的，據說能夠達到1800℃，而擋板的鋼板要經受住尾焰的高溫，別燒幾次就不行了，那肯定不行。

從技術角度上來講，航母所用的特種鋼，屈服強度至少要在500MPA以上，而美國最新的能夠達到800MBA以上。同時還有還需要有耐高溫效能和耐腐蝕效能，因為航母長期航行在海上，時刻都受到海水鹽分的侵蝕。此外這種鋼不能夠太厚，太厚的話會增加船體的重量，影響航母的效能。但這種東西用量又不會太大，也就是說產量不可能太高，如果沒有需求的話，一般國家是不太可能投入巨大的精力去研製這種東西的。在美國，俄羅斯，英國等國，航母特種用鋼屬於是戰略資源，輕易不會出口，印度也是和他們國家關係相當的不錯，才能夠得到格外的照顧。

美國的尼米茲航母上飛行甲板就是50毫米厚的HSLA80航母專用鋼，這種鋼板確實是世界上最好的航母特種鋼，我們國家雖然取得了突破，但是在效能上與之相比還有不小的差距。除了甲板之外，航母的大型龍骨也需要比較特殊的鋼材，例如遼寧艦的修復就使用過好幾百噸的對稱球扁鋼。在鋼材的用量倒不是很大，技術難度也沒有甲板專用鋼那麼高，但是效能要求還是相當高的。

在航母的建造過程中，中國的國企可謂是發揮了巨大的作用，雖然國企在某些方面有著這樣那樣的問題，但是在面對國家一些重要戰略任務的時候，絕對是衝得上。一個國家想要在國防科技方面取得突破，就必須提高自己的重工業水平。在建國的時候我們大鍊鋼鐵，就是因為鋼鐵對於國防工業來說實在是太重要了，即使到了現代社會，鋼鐵行業尤其是特種鋼方面絕對是重中之重。

航母作為當今世界綜合國力的體現，在我國現代化海軍建設中有著不可或缺的地位。我國是世界各國中發展航母比較晚的國家，在2012年我國才擁有了首艘航母遼寧艦，在2019年才服役了第一艘國產航母山東艦。目前我國已經擁有兩艘航母，成為世界上為數不多擁有雙航母的國家！

世界上擁有航母的國家之所以這麼少，除了建造航母和維護航母的高昂費用外，最關鍵的還是航母的建造技術！我國經過數十年的摸索，再加上進口多艘退役航母，才掌握了航母建造技術，並且還透過自己的努力不斷打破歐美國家對航母技術的壟斷，其中航母特種鋼材就是我國技術突破的標誌之一！

航母使用的鋼材

航母所使用的鋼材主要為兩種，一種是建造航母龍骨所需的球扁鋼特種鋼材，一種是航母甲板及外側使用的甲板鋼！這兩種鋼材最開始一直被美俄法三國長期壟斷，而這三個國家為了限制我國航母事業的發展，一直拒絕向我國出口這兩種鋼材，使得我國如果想要建造屬於自己的航母，就需要打破美俄法三國對特種鋼材的壟斷，才能實現我國長久以來的航母夢！

打破鋼材壟斷

球扁鋼主要用於造船和造橋領域，採用與相連板材相同厚度、材質的球扁鋼作骨材，也稱之為龍骨，是造船必不可少的材料！而當時我國在改造“瓦良格”航母時，就需要大量的球扁鋼來修復瓦良格號航母生鏽關鍵部位，但是由於美俄法三國對特種鋼材的封鎖，使得我國面臨著無球扁鋼可用的尷尬處境。在我國最困難的時刻，國企鋼材的龍頭企業鞍鋼接下這個困擾我國航母事業發展的難題，透過一年半的刻苦鑽研，終於將球扁鋼成功研發了出來，並且如期的交付給了遼寧號所需的200多噸球扁鋼，使得我國成功的打破了美俄法三國對球扁鋼的壟斷，也我國航母事業的發展奠定基礎！

甲板鋼由於需要承載艦載機數十噸的降落衝擊和艦載機航發噴射出的尾流高溫灼燒，所以甲板鋼是和普通鋼有著很大區別的。而要生產這樣的特種鋼板就要用到超大型軋機，軋製力要達到10萬噸以上，軋出來的鋼板才能結構均勻、質量過硬！而當時擁有超大軋機的國家只有美俄法三國，而三個國家又拒絕向我國出口，使得甲板鋼的研製工作再一次落在了鞍鋼的肩上。而鞍鋼也沒有辜負黨和人民的期望，僅僅用了五年時間，就打造出了屬於我國的超大型軋機，其生產出來的甲板鋼不輸於美俄法的甲板鋼，使得我國真正的做到了特種鋼的使用自由！

航母之所以被稱為“海上鋼鐵巨獸”，就是因為航母是用鋼鐵堆積出來的龐然大物，而特種鋼作為這個“鋼鐵巨獸”最核心的鋼材，建造難度一直非常大，目前世界上也僅僅只有美、俄、法、中四個國家擁有特種鋼的製造技術。我國在特種鋼方面的技術突破，為我國航母事業的發展鋪平了道路，為我國現代化海軍的建設做出了巨大的貢獻！

航母使用的特種鋼，需要達到的條件很多，其中有四點必須達到

抗腐蝕、耐高溫耐衝擊、高韌性、防磁。

1、抗腐蝕：由於航母使用的環境必須是海洋，而海水有一個特性就是高鹽度，由於長期處於這種溼度、鹽度、溫度的環境，不能抗腐蝕，那航母就要石沉大海了。即便航母擁有耐腐蝕的鋼材，也必須隔一段時間就返場進行維修保養等作業。

2、耐高溫耐衝擊：這一點就很好理解了。航母需要使用承載艦載機彈射時巨大的衝擊力，戰機極高的尾焰以及戰機降落航母時候幾十噸的衝擊力，都需要航母的鋼材具備耐高溫耐衝擊以及高韌性特點。

3、高韌性：航母體積龐大，對於航行構成中就要承受巨大風浪的力量，以及承受飛機衝擊和武器發射的發衝擊作用，因此，高韌性鋼材對航母安全十分重要。

4、防磁：這也是因為航母的技術要求，以及戰術要求必須達到的一項指標。例如：降低一堆鋼材造成的訊號干擾等。

要達到以上各種滿足條件，就需要特種鋼，那什麼是特種鋼？

對於特種鋼，這就是一個專業性的問題，解釋起來，就涉及到很多的引數，例如屈服強度，高強低合金鋼等，這裡就不做專業術語的解釋了。其中生產使用的鐵礦選料、冶煉工藝、加工工藝以及合成工藝等等都是非常複雜的流程。這也使得不是那個國家都能想造就造航母的。這和普通的造船工藝還是有一定的區別的。

目前，世界範圍都在使用美國定下的標準航母用鋼。但隨著技術的不團提升，相信我國的航母用鋼技術也會不斷的趕超美國，或許哪天，中國的航母用鋼標準就不在使用美國的，而是擁有自己世界領先的標準了。

那些國傢俱備生產特種鋼的條件

可以說全世界具備生產建造航母級別特種鋼的國家比能夠建造航母的國家還少，具備生產高級別特種鋼的國家目前僅有中、美、俄、英、法、日這六個國家，但具備建造航母的國家還包括印度、西班牙、義大利。印度雖然同樣在建造航母，但鋼材來自於俄羅斯，並不是印度自產，由此可見，特種鋼在一個國家的工業生產中有多重要。

而要承載艦載機起降時候超強的衝擊力，以及艦載機尾焰高達數千度溫度的甲板鋼，就需要更大的超高的屈服強度，全世界僅有美國和俄羅斯一直壟斷，自中國引進瓦格良航母后，一直不斷的技術突破，目前中國的甲板鋼已經不輸美俄了。

結束語

從上面的分析中，我們對航母特種鋼材，有了基本瞭解；現在的中國，已經不是那個受人欺負的中國，現在的中國是在西方人的嘲笑中，成長起來的中國，西方人說我們造不出艦載機，我們造出來了，說我們造不出攔阻索，我們造出來了，說我們造不出航母，我們造出來了，事實證明，我們不但造出來了，我們還用起來了，讓那些說國產裝備不行的人可以閉嘴了。

一艘航母的建造，需要滿足很多苛刻的要求，尤其是為提高航母的機動性，增加航速，需要減輕船體重量，降低重心，使船體更加平穩，還要有足夠的耐高溫不變形、抗腐蝕、防彈能力的高強度高韌性的特種鋼。所以航母所用特種鋼超過了任何一種軍用艦船的鋼材品質，因此，也是最考驗航母建造國家的鋼鐵工業實力。

從修復我國第一艘航母遼寧艦的前身“瓦良格”號所用的鋼材開始，再到山東艦航母的建造，可以說航母特種鋼材的供應就是重中之重。為了承受航母艦載機殲-15戰鬥起飛時，發動機噴出幾千度高溫尾焰燒蝕，以及降落時30噸的重量所產生的超強衝擊力，並且還要具備一定的抗彈能力，可以說飛行甲板鋼是航母研製生產難度最高的鋼材種類。

得益於我國鋼鐵工業的實力，在經過反覆試驗軋製，不但自主研製生產出了航母飛行甲板所需要的，世界最大的單一鋼板面積的特種鋼材，在透過六百多次衝擊試驗之後，正式用在了我國航母上。這種大面積的特種鋼板，不但縮短了佔航母建造週期三分之一的飛行甲板焊接工作時間，而且減少了焊縫數量，極大的提高甲板整體質量。

山東艦航母就是在這種能力的保障下，從2013年底航母鋼板的切割儀式開始，2017年4月26日下水，再到2018年5月13日海試，2019年12月17日正式入列，創造了同類裝備建造用時最短的世界紀錄，這裡面體現的不僅僅是特種鋼材的批次生產能力，還有中國航母建造產業供應鏈的完整齊備。

而反觀在亞洲最早擁有航母的南亞大國印度，2006年11月開始建造的首艘國產維克蘭特號航空母艦，由於自己不能生產航母特種鋼，不但在建造中途讓人卡住脖子，而且其他能力也跟不上，導致航母反覆下水，建造工作一拖再拖。15年過去了，航母還在水裡泡著，最近又聽說要到2021年才能交付給印度海軍，至於真正服役的時間，可能定在了2023年，不知迷幻的印度啥時候才能把自己挖的坑填上。