用户3708573253
航空母舰使用的钢材具有“耐高温，高强度，耐腐蚀性，高韧性，易焊接性，抗爆炸性，低磁性”的特点，以至于能够制造出符合航母要求钢材的国家极少。也就中，美，俄，英，法，日，德等少数国家。
航空母舰所用的钢材强度在450Mpa—900Mpa之间，其中舰体所用的钢材屈服强度在450Mpa—550Mpa之间，相对而言飞行甲板所用的钢材强度就比较高了，达到800Mpa左右。
想要制造出符合航母要求的钢板，没有强大的工业实力是不可能的，必须要有大型的轧机。航母钢板德生产步骤是冶炼，铸锭，轧制，定尺，热处理，精整等等一系列的过程。事实上，对于航母所用的钢板而言，面积越大越好。越大的面积就可以减少焊接的缝隙，提高航母的整体强度。
随着制氧技术的发展，“氧气顶吹转炉法”的是现在炼钢最广泛使用的方法，该方法可以用来制造热轧薄板，冷轧薄板，镀锌板，汽车板，冷弯型钢，低碳软钢丝等。航空母舰所用的钢板应该也是用这种方法制造的。由于航母用钢对钢材的可焊接性要求极高，而含碳量越高，可焊接性就越差。氧气顶吹转炉法可以制造出低碳钢，所以用来制造航母用钢也是可行的。
目前来说，世界上主要的航母钢材有美国的HSLA-80，HSLA-100，HSLA-115。其中HSLA-100低碳量铜沉强化钢用来制造福特级航母的壳体，而屈服强度更高的HSLA-115则被用来制造福特级航母的飞行甲板。
我国也是具备制造航母所用钢板的国家，002型航空母舰所用的钢板70%来自宝钢，包括飞行甲板用钢，结构钢，壳体钢。由二重研制的宽厚板轧机，则可以用来轧制航母所必须飞行甲板钢。其可以轧制长度为5.4米，厚度50mm，宽度900mm-4900mm的钢板，该轧机轧制最大钢板的重量为24吨，年产量高达140万吨。
可见，航空母舰所需的钢板，尤其是飞行甲板所要的钢板是多么难制造。这也是世界上能够制造出符合航空母舰要求钢板国家极少的原因。(图片来自网络)
江山何沉
正在纽波特.纽斯船厂建造的“肯尼迪号”核动力航空（福特级第二艘），表面并没有锈迹斑斑，而是基本防锈漆涂层色。
航空母舰所用的钢材（钢板）从钢铁工业生产角度来说，生产流程与其它“中等合金含量高度钢”并没有任何差别，并不需要特殊的冶金设备，而是使用最常见的基础钢铁工业装备就能将它生产出来。
这张动图是：铁水罐将高炉冶炼出来的炙热铁水倾倒进炼钢转炉当中。铁水在转炉当中经过40分钟左右的“氧化法”冶炼，再经过初步合金化就出钢，生产效率非常高！
建造一艘排水量10万吨级别的超级航空母舰（尼米兹级），各种各样的钢板、型材要54000吨左右，这就需要一个批次的冶炼规模较大，所以就必须使用转炉炼钢来完成。
表格里HSLA80/100就是航母用钢（≤50就是飞行甲板用材的厚度），航空母舰所用的钢材合金成分不是很多，而且舰船用钢材里的合金成分含量也要适宜，并不是成分越复杂、合金含量越高越好！因为成分越是复杂的钢越难以冶炼，需要将各种化学成分调整为最佳，会增加很长的冶炼时间加大了冶炼成本，甚至稍有不慎，造成某个合金成分烧损处于“成分下限”要求之外，那么整炉钢就报废了损失是巨大的！
钢材里的合金成分太高对后续的冷加工和焊接也造成了极大的麻烦，合金含量越高的钢牌号理论上来说强度越是高，强度很高的钢很难进行滚卷、冲压成型，更严重的是难以焊接！航空母舰钢材焊接过程中要先将两块钢板的边缘铣成“＞”状，两块钢板之间要形成＞＜状态，然后由自动焊接机开始焊接，焊接过程焊线要略高于钢板（俗称：加强高）…焊线的强度要高于所焊接的钢板，如果焊接过程因为合金含量高造成了成分“烧损”，达不到技术要求，那么焊接也就失败了…所以，航母用钢在研制过程中就要以：化学成分适中、利于冶炼，热处理、利于冷弯、滚卷、焊接…等后续加工为原则，而不是过分的强调自身的高强度。
转炉冶炼完毕的钢水不能马上进行浇铸，还需要在“炉外精炼”
设备当中进行二次炼钢，图片上是目前冶炼较高档合金钢的重要设备“LH法炉外精炼炉”，它的功能是将转炉初步冶炼的钢水再一次冶炼，同时对初步冶炼的钢水进行合金成分微调整达到最佳状态，并且使用粒状碱性造渣材料对钢水进一步的洗涤、纯净，将钢水里的有害物降低极低的标准。
通过炉外精炼后的钢水要进入“连铸”工序，早年间生产航母用钢时，要把钢水浇铸成大型钢锭，并且要在钢锭模内缓冷、保温很长一段时间，因为航母用钢的钢锭都非常的大，每一个通常都在13.1吨（板材用）和8.3 吨（球扁钢用），这样大的钢锭冷却要均匀，否则会因为局部热胀冷缩造成钢锭外表和内部拉裂，要是这样整个钢锭也就报废了，损失同样是巨大的！但是，模铸工艺投资大，钢锭模、浇铸底盘、中心铸管、各种耐火砖，都是巨大的资金投入，并且效率太低！在1970年代随着钢铁工业的进步，“连续铸造法”替代了模铸法，成为目前钢坯生产的主要工艺手段。
图片上就是传统的“模铸法”工艺，方形钢锭模是浇铸型材所用方锭，早年间航母的球扁钢（就是“龙骨”）用锭也是这样生产出来是，模铸法现在仍然用在潜艇耐压壳体用钢生产工序，模铸出来的钢锭内部更加致密，再经过“初轧机”碾压成钢坯，钢的强度就更高了！目前大型钢铁企业模铸法都用在更高档钢材生产工艺上。
图片里是“企业号” 核动力航母的飞行甲板用板材，宽度超过5米、长度超过25米、厚度为50毫米，航母用钢板有好几个规格，其中飞行甲板是重中之重，三个足球场大的面积需要用钢板8000吨左右，而且必须是超宽超长的！目的就是要在铺设飞行甲板时减少焊缝和铆接点，造船行业有一个术语叫做“累积误差”，这个术语的解释就是：两块钢板对在一起焊接过程会出现高度误差，这是不可避免的，但要控制在误差范围之内，如果是焊缝过多就会出现“累积误差”，一旦超过了范围就会给舰载机起降造成不安全的影响！所以，航母甲板的钢板必须要超宽超长，也就是减少“累积误差”的影响，平顺的飞行甲板则有利于舰载机的安全起降，至于说飞行甲板的厚度也是在满足强度要求下尽量的要薄一些，太厚的钢板会增加航母自身的“死重量”，“死重量”会消耗很大的反应堆输出功率，严重的降低了航速和航程，所以飞行甲板不能太厚。
飞行甲板用钢材是航母用钢材当中生产要求最高的，由于是超宽超长的一般轧机根本不能胜任，非得是轧辊长度在5500毫米的钢板轧机才行，但是“5500毫米宽厚板轧机”是超级钢铁工业装备，目前世界只有7台！没有此型轧机的国家，就是因为这道门槛被挡在了自主全部生产航母用钢的门槛之外，只有花费巨额资金去有此轧机的国家去购买飞行甲板用钢材，还要看人家的脸色。
总之，能否生产出来航母用钢材体现了一个国家钢铁工业技术水平，关键是这个国家是否拥有全套的钢铁工业设备，而这些重型机械设备的制造更是体现了这个国家的整体重工业实力，目前世界上可以全部生产各种规格航母用钢的国家仅4个，也是世界上总体工业能力最强的4个。其他国家要想在航母用钢上有所突破就必要进行高投入改善钢铁工业设备和提高从业人员的素质才行！ 皇家橡树1972
航母建造有多么难？甚至普通国家连建造航母所需要的钢材都准备不出来。或许有人会反驳，航母用钢不就是军用轮船用钢么，有多么难。如果了解航母对钢材的严格要求的话，就不会说出样的话。吉利老总李书福曾经说过这么一句话：“汽车的制造没有什么难度，不过是四个轮子加一个车厢”。但时至今日，中国的国产车能够提到人前的品牌寥寥无几，满大街跑的都是日系车、德系车以及美系车。技术含量和要求如此之低的汽车我们都不曾制造好，就更不用说要求高精尖的航母了。即使我们中国目前已经在自主建造航母了，但我们依旧清楚与航母发达国家的差距。
盖房子没有最基本的砖是不行的，同样建造航母没有钢材也是不行的。我国在最开始的时候，根本就生产不出来造航母用的专业钢材。航母用钢不仅仅要比一般轮船用钢要求高，而且也比普通军舰高出一大截，毕竟是航母。一般的航母用钢最起码应具备这么几个特点：更加坚固、有韧性、低磁、耐腐蚀，并且寿命更长。这其中强硬是一切之本，也就是强度。航母所用钢材强度一般在450MPa—1100MPa之间，至少也要达到500MPa—800MPa的标准，才可以满足航母的需求。换算成我们熟悉的单位，差不多是一厘米的地方要能够承受5000～8000公斤的冲击力。航母用钢对强度的要求，由此可见。
我们都知道，合金钢材的强度是要比普通钢材高很多的。这也不是说要一味追求给航母钢材中增加各种化学元素，凡事都要有度，过分强调合金性，必然会增加钢材在延展性和冶炼成本上的难题。并且在后期加工过程中，高合金钢材也是不容易被焊接的。
另外，航母用钢中为了保持低磁性还不能被添加进去太多的碳原料。从钢材生产角度与流程来说，普通刚钢材的生产流程和航母用钢生产流程差别不大。只不过需要以合理的比例加入镍、铬、铝、钒等元素，才可以制造出专业的航母用钢。
美国人制造航母所用钢材强度一般在850兆帕左右，他们用于制造航母的钢材有两种，一种是HY系列特种钢材，另一种是HSLA型钢材。其中的HY系列特种钢材是美国航母制造使用最多的钢材，美国第一代大型航母和后来的整个尼米兹级航母基本上用的都是这种钢材。而HSLA型钢材则是美国人在八十年代研制成功的新型高强度、高韧性结构钢。据悉，目前该型钢已部分或全部取代HY-80钢用于建造大型水面舰艇，也就是说当前美国新建造的水面舰艇基本上都是用这种钢材制造的。例如尼米兹级核航母的飞行甲板，就主要由50毫米厚的HSLA-80钢板组成。
我们中国的航母用钢生产技术来自于俄罗斯，属于原来的苏联体系航母用钢。据悉，从本世纪初开始，我国就已经开始与俄罗斯谈判，要引进俄罗斯的军用特殊钢生产技术。后来经过一番苦苦谈判，才从俄罗斯手中得到了苏联留下来的技术。最后再结合我国原本钢生产技术和体系，我国也就能够生产制造出航母用钢了。据媒体报道，中国早在2012年8月，就投产了能够生产高强度特种钢的130吨电渣炉，能够年产8套第三代核电站专用的电渣锭，以及最大单重100吨的航母用大宽厚高强度板坯6000吨的能力。随后中国又有了200吨级电渣炉和特宽厚板轧机，完全可以采用自主生产的钢材建造大型航空母舰。
有一个广泛传说，就是俄罗斯航母用钢如何特别先进，如何特别厉害，论据就是瓦良格号放了十几年，回来一检测，无磁无锈。其实，瓦良格号也是生锈的，有图为证。航母用钢的高要求，不在于是否生锈，舰艇是否生锈不是钢材性能的缘故，而在于精心的保养。
科罗廖夫
高能预警，本文将会揭开航空母舰用钢的秘密。航空母舰用的钢是怎么生产出来的？要知道他如何生产，首先就需要知道他应该具备什么样的特性，航母钢和普通船舶的钢比起来应该更加坚固、有韧性、低磁、耐腐蚀，而且寿命要更长些。从屈服强度来看，航母用钢一般强度为450MPa--1100MPa。
上图为建造中的美国海军福特级航母，下图为福特级建造过程中吊装分段。
航母使用的钢材属于高屈服强度高韧性钢材，之所以对强度要求这么高，是因为航母的钢材必须要满足抗冲击的需求，还需要在爆炸中有较好的止裂和耐高温性能。之所以要低磁是因为如果磁性太强，就很容易被声呐探测到，遭受潜艇的攻击，有些水雷和鱼雷也会寻着这些磁性特征来攻击，因此航母用钢必须要低磁。要耐腐蚀、高寿命则是因为航母在高腐蚀度的海洋环境使用，如果钢材耐腐蚀能力不强，很快航母的结构就要被损坏。
图为美国海军航母用钢HY80的材料含量成分（上图）及屈服强度（下图）。
传统上，炼就这样的钢材需要用到高碳含量，但是在航母的钢材上偏偏不能多碳，而是碳越少越好，因为航母用钢除了强度要高，还需要有韧性，延展性和可加工性要好，不然钢材会变得较脆，从生产角度来说，就是需要加入镍、铬、铝、钒等元素，使用适当的炼造方式和材料配比来制造出这样的钢材。下面我们以美国航母上使用最多的HY80钢材为例子说明。
图为建造中的002型国产航母。
时间是1958年，那年美国研发成功了屈服强度为550MPa的镍铬钼系淬火回火高强度高韧性钢材HY80，并且在这个钢材的基础上研发出更高强度的HY130钢材，利用大量的HY80钢和少量的HY130钢建造美国海军的第一代大型航母福莱斯特级，同时美国海军后来的尼米兹级也是大量使用这两种钢材。HY80钢并不是美国研发的屈服强度和延展性最好的钢材，但是被选择为航母用钢，因为他的焊接方式相对简单，可以降低航母造价。
图为我国的电渣重熔设备，该技术曾经被美国、俄罗斯长期封锁，我国也是近年来才突破。
作为我国而言，更多的是承袭苏联海军的航母用钢，毕竟我国海军第一艘航母辽宁舰就是一艘苏联时期建造的航母，不过苏联在航母用钢的制造上和美国的追求并无二致，苏联也非常重视舰艇用钢的屈服强度的提升，在80年代苏联舰艇的用钢强度比70年代的钢材提高了3-4倍，苏联使用新的材料提纯和熔炼方式，在航母用钢上使用了名为电渣熔炼和真空电弧熔炼技术，研发出屈服强度在100kgf/mm²的钢材，此后苏联还研发出更高强度的钛合金钢，不过钛合金钢更多的被用于大潜深的潜艇上。
图为正在铺设飞行甲板的我国海军002型航母，可以说航母上每一个部分凝结着科研人员的心血，飞行甲板、钢材、阻拦索、雷达，这些设备的材料是否能够国产，决定了航母是否能研发成功。
我国在钢材领域的成就也非常高，早已经在军舰和潜艇上使用了屈服强度为750MPa的钢材，而且还研发出屈服强度为1100和2200MPa的钢材，不过航母上显然不需要使用强度如此之高的钢材，反过来也说明我国在生产、加工、焊接高屈服强度钢材上并没有技术困难，而我国通过建造002型国产航母也已经完全证明了自己的能力。以上就是航母用钢的特性、材料要求及加工方式。
海事先锋
航母是最能体现一个国家海军实力的武器，当今世界能够生产航母的国家屈指可数。想要独立生产航母，首先要突破的技术难关就是制造航母所需的高强度钢材。航母钢材的强度要比普通钢材强得多，这样才能保证航母拥有足够的抗打击能力。像美国的小鹰级航母美国号，在退役之后作为试验舰拖到了大西洋上，美国使用世界上最先进的攻击武器昼夜不停地饱和攻击，美国号航母内部还装满了高爆炸药，没有任何防护和动力的情况下，这艘海上巨兽坚持了25天才沉没在大西洋中。
不过航母的钢材的生产制造也没有大家想象中那么的特殊，从美国现役航母的钢材数据来看，美国的尼米兹级别采用的钢为HY-80，这个钢材属于一种常见的军用钢，在美国的潜艇上面使用的相当广泛。潜艇在下潜的时候，受到的压力非常大，能够承受高压力的钢材，自然也就能够承受一定的饱和性打击。这样来看的话，航母并不是一定要生产专门的特种钢材，能够应用在潜艇上的钢材基本上都能够应用到航母上。
航母之所以没有使用专用的钢材，主要是因为航母本身的防御设备就已经相当完备，再加上航母需要的钢材数量本身就不多，没有不要生产专门的航母钢材。不过即使是这种潜艇常用的军用钢材，也不是每个国家都能够生产的，绝大部分中小国家，都不具备生产这种钢材的能力。我国的潜艇技术相当成熟，生产这种钢材自然也没有问题。
航母的甲板需要的钢材强度更大，对于钢板碾压机的宽度也有要求。只有5米以上宽度的钢材轧机，才能够压出来航母的甲板，而拥有这种碾压机的国家屈指可数，我国就是其中之一。由于没有采用特殊的钢材，航母的钢材生产流程也和普通的钢材生产流程一样，不过作为一种强度更高的军用钢板，航母钢板的用料和冶炼技术、碾轧切割技术上肯定要强过普通钢板。
军武小咖
航空母舰使用的钢材主要是高强度（钨）合金钢，以及航空母舰使用的钢板主要是通过特宽厚板轧机制作，比如美国尼米兹级航空母舰的航母主要由HSLA-80钢板组成，其航母钢板厚度为50毫米。目前为止，世界上能生产和制作可用于航空母舰的特种钢板就（美国,俄罗斯,英国,中国）四个国家。制作航空母舰的钢板主要有船体钢板，甲板钢板和结构钢板，尤其结构钢板的规格更为苛刻，使用标准高。可见生产和制作航母钢板的难度有多大。航母钢板必须达到抗低温，抗氧化，耐高温，抗腐蚀，高韧性，高屈强比，抗摩擦，抗高温烧蚀。并且航母钢板的厚度不超过50毫米，还能承重20-30吨以上的航母舰载机的冲击力。可想而知，制作航空母舰专用钢板是多么不容易。
暮阳雨桐文
给002航母生产钢板的一台机器，都有航母那么重！
船用特种钢基本都是轧制钢，主要生产步骤大多相似。而航母用的钢材除去甲板钢以外，和其他的船用特种钢基本没啥区别，生产工艺也相似。而甲板钢因为性能要求最高，所以工艺相对复杂，所以这里就着重讲讲甲板钢。
航母甲板钢的技术要求非常多，要能够承受舰载机降落的冲击力，同时还要保证甲板钢能够克服内部应力。同时，单张甲板钢的面积还要尽可能地大，这样可以减少焊接工作量，同时也可以减少焊缝开裂的情况。
甲板钢和其他船用钢在生产上的主要区别在于熔炼和轧制这两步，前者决定了钢材的成分，而后者决定了既定成分下钢材的最终机械性能。因为熔炼这个实在太复杂我也不是很懂，毕竟我是战斗机解说家，不是炼钢的，所以这里就主要说说“轧制。”
（我这里没找到那种大型轧钢机的动图，将就看看这个吧）
用轧钢机对钢板进行“轧制”，类似于用擀面杖打面团，这样就生产出了所谓的“轧制钢板”。
轧制钢板的机械性能较好，因为在压缩钢板的过程中，钢板内部的气泡也被消除了，同时甲板密度更高。甲板钢的轧制工艺难度很高，一方面是因为钢板厚，另一方面，是因为面积实在是太大。
到底有多难呢？我拿国产的002航母举例，给002造甲板的这个轧钢机，叫做：“鞍钢5500mm特宽厚板轧机”
这是整台轧钢机，的一个角落，整个轧钢机长1100米，宽接近100米。整台轧机算上吊装设备，重量达到了60000吨左右，差不多是辽宁舰的吨位。如果我没记错的话，光是这个轧钢机就花了将近60亿美元。
09年的时候这个轧机试车时一个角落的照片。现在海试的002航母的甲板，就是这玩意给轧出来的。
其实整个厂房都是这台轧钢机。
图里红圈圈出的这部分就是这台轧机所在的厂房。所以，具体怎么造出来这钢板的咱也不知道，但是很难就对了。
