王瑜瑜

因为潜艇耐压壳体所用钢板要具有极高的屈服强度，耐腐蚀性，易焊接性，抗爆炸性，韧性等性能，就要在里面添加一些其他金属。要比水面舰艇所用钢材的性能高的多，所以不能用舰艇钢板所用的“转炉+LH炉外精炼”的方法冶炼，为了使钢板里面其他难容金属较好的溶解在钢水里，以达到所炼钢板的成分均匀分布的目的只能采用“电弧炉+炉外精炼炉”联合的方式进行冶炼。

一般来说，潜艇耐压艇壳用钢中加有锰，镍，铬，钼等金属元素。而这些元素的融点极高，锰的熔点是1246℃，镍的融点是1455℃，铬的融点是1907℃，钼的融点是2623℃，相对而言铁的融点仅为1535℃。想要使各种元素均匀分布，就必须将其完全融化。为了达到较高的温度，也必须使用电弧炉了，当电弧加热时其周边可以产生高达6000℃的高温足以将钼，铬等元素彻底融化。以达到让各种成分均匀分布，以避免钢材出现“偏析”这样缺陷。

美国等西方国家一般使用“电炉或转炉+真空精炼”方法生产潜艇用钢，而俄罗斯则使用“电渣重熔”法生产潜艇用钢，是的电渣重熔也就是现在生产坦克炮管的方法，只不过在此之前，要使用转炉法铸造出所用的电极。

而冶炼的具体步骤是:选材——钢在电弧炉内融化冶炼完成后——再到VOD炉内进行二次冶炼与合金化，到了这里才是钢坯而已，随后还要进行轧制，热处理，探伤等等。可以说，潜艇钢板冶炼过程中的每一步都极为繁琐。

选材

潜艇艇壳所的钢材在选择原材料时也比较有考究，一般选择有害元素极低废钢或者事先经过预先处理的低硫磷的高炉铁水。

钢坯的轧制

说到轧制就要用到冷轧机了，还是日本新日铁的厉害。我国著名的某钢铁公司就是在80年代全套引进日本的技术，以至于到了今天依然不差。由此可知，在金属材料行业，还是日本比较领先。

热处理

潜艇用钢的一般都要经过“淬火+回火”的调质热处理，淬火加热保温的时间大概在2分钟——3分钟，温度为900℃，回火保温时间在5分钟——8分钟。

在经过一系列的步骤之后，就制造出了潜艇耐压艇壳所用的钢板。(图片来自网络)

江山何沉

蟹妖

这是俄罗斯拆解就核潜艇的图片，这是一个分段最里面那层包裹各种各样的设备和装置的壳体就是潜艇的耐压壳体。

潜艇耐压壳体的生产流程与高档一些的合金钢是一样，先由电弧炉将废钢＋铁水熔化后，采用（氧化法）去除里面的钢液里的磷硫和其它夹杂、有害气体，在完成基本合金化、出钢温度合适之后→将钢水倾倒入钢水罐当中，再将钢水罐放进“炉外精炼炉”当中进行第二次炼钢，这个工段要进一步去除钢水内的有害成本，对合金成分进行微调，使用惰性气体对钢水进行清洗，使钢水更加的纯净。

一般来说潜艇耐压壳体用钢都要使用电弧炉进行初步冶炼，因为电是“二次能源”不像氧气或者煤气那样有杂质，用它来加热炉料不会产生任何有害物。

潜艇耐压壳体钢板的生产需要一整套的钢铁工业产业链，所需的设备都是体积庞大的重工业机械设备，唯有工业基础雄厚的国家才能制造出来：炼钢炉、炉外精炼炉、初轧机、轧板机/型材轧机…还需要各种吊车、火车底盘（铸锭炉后用的）许许多多机械设备、还需要庞大的厂房、上百万的钢铁从业人员，这些都需要常年累月的巨额投资，没有工业基础的国家根本生产不出来潜艇耐压壳体钢板！

更主要的是在于怎样将耐压壳体钢板的化学成分研究清楚，就拿上面表格当中的HY－80/100/130钢来说，化学成分配方在任何专业期刊上都能找到，但是对于化学成分来说“要知其然、知其所以然”！为什么镍铬钼钒要在那个区限内？碳含量为什么要在0.10～0.18之间？这些都需要自己去研究，要做几千次实验才能搞得清楚！但每一次实验都要花钱…将钢材性能搞清楚很可能要十几年的时间，而且对于军用钢材来说外国都是技术封锁的，已经使用几十年甚至退役了钢牌号都不会告诉你生产工艺。

所以，潜艇耐压壳体钢板和球扁钢没有几个国家可以生产出来，一是巨额的钢铁工业产业链投资、二是甚多的工艺要搞清楚，这两只“拦路虎”不是哪个国家就能降伏的。

皇家橡树1972

兔哥回答；核潜艇是水下兵器，靠海水的掩护悄悄地接近目标，对目标进行狙杀，核潜艇采用了核能做为动力，可以在水下长航时隐蔽航行，减少了因浮出水面而暴露目标的危险。潜艇在水下航行，由于水的密度是空气的800倍，而且水具有不可压缩性的特征，所以潜艇需要承受巨大的海水挤压力。并且随着潜入的深度潜艇所承受的压强越来越大。

目前，常规潜艇所承受的潜水深度通常为300～400米左右。核潜艇通常能达到400～600米，这是可承受的安全深度。如果超过潜艇所能承受的极限潜深，巨大的海水压力就能把潜艇压扁压碎。而潜艇越是潜的深就越安全，而目前的反潜武器并不能对于深度千米以上的深度进行攻击，700米就很困难了。所以如果潜艇能够潜的够深就可以畅通无阻了。这也是潜艇都在极力增加潜入深度的原因。然而，想潜的深可不是说做到就能做到了，对于潜艇的主要材料，潜艇的壳体钢板的加工制造是一个考验。潜艇用的钢板常规潜艇通常在500兆帕左右，而核潜艇的钢板的屈服强度在600兆帕以上，目前的潜艇用钢的屈服强度达到了1000兆帕级别。

核潜艇钢板的性能特点；核潜艇用钢除了上文兔哥阐述的屈服强度要求，就是钢板必须能适合海水环境的影响，海水的水温变化非常大，不但受季节变化，也受深浅度变化。海水的温度变化值在+49°C~–34°C之间。热涨冷缩是钢铁的特性，核潜艇用钢必须要克服这种特性，变化越小越好。核潜艇长期在水下，深浅往来频繁，受压不等，即要求有高硬度，又要求有韧性，而硬度和韧性历来就是一个矛盾体。而且潜艇有几十年的服役期，这就要求潜艇的钢材有很强的抗疲劳性能。同样要耐海水的腐蚀。另外，钢材在好也必须能加工成型，所以，还要有可加工性。从以上几点也可以看出，一艘核潜艇的钢材的性能要求多苛刻了。

核潜艇用钢板的加工；由按金属配料铸造的钢坯加工而来，加工中通常采用轧钢工艺，反复轧制，和制造炮管差不多，不同之处在于核潜艇的钢板要求是平整的，钢板的好坏决定了潜艇造好后的结构强度，因此，其工艺是严格保密的。不过我们从对钢板的要求可以窥其一斑。

核潜艇壳体的制造；核潜艇的壳体首先是选用高屈服强度的合金钢材，这种钢板的屈服强度值代表着该国的钢铁制造强国的能力，配方是严格保密的，属于一个国家的战略资产。核潜艇的钢材的好坏决定了潜艇的下潜深度，和壳体直径的大小。钢板并不能直接用来焊接，而是必须要进行卷压成型，然后焊接成一圈圈的一定长度的分段，每个分段都经过滚轧，这样强度就更高。然后把这些小段的圆筒在焊接在一起，形成大的分段。最后在把这些大的分段接合在一起，也叫总装。这样一艘核潜艇的耐压壳体就造好了。造好后才能钻出鱼雷发射管安装口，导弹安装口等等开口。

当然以上只是从表面阐述核潜艇材料的和建造核潜艇的难度，而这还只是整个核潜艇建造的一部分而已。但不能否认，核潜艇的钢材的好坏对于核潜艇的潜水深浅有着直接的影响，也是决定核潜艇生存能力的关键因素。

以上是兔哥个人的看法，欢迎大家各抒己见，探讨评论，欢迎关注兔哥，兔哥将为你分享有趣的军事文章。图片来源网络。

兔哥42928

问这个问题的人居心拨测。全世界能造潜艇的屈指可数，核潜艇的更少。所以懂的人千万别卖弄，有泄密的可能。

1天凉好个

潜艇外壳在深海水中航行时需要承受水压所造成的静压力，因此也被称为耐压壳。潜艇耐压壳的生产首先要做的就是确定使用何种配方的钢材原料，因为耐压壳除了具备承受压力的高屈服度，还要求具备各种温差变化下承受热胀冷缩的高韧性，耐受炸弹攻击时冲击波的高抗爆性，承受不同深度海水压力变化的抗周期疲劳强度，耐受海水腐蚀的抗腐蚀性，而在满足这些条件之下，还必须拥有良好的焊接性能以满足大规模制造的现实要求！可以说潜艇钢材在各项性能近乎苛刻的条件下，又人为的设置了各种限制，这是对考验一个国家钢铁冶炼工业功底的最强考验！（俄罗斯北风之神核潜艇耐压壳，直径13米）

现代潜艇耐压壳钢材多使用高强度的低碳合金钢，合金钢内主要添加镍（提高低温韧性和抗爆性）、铬（提高耐腐蚀性和淬透性）、钼（提高强度和冶炼时的高温稳定性）、钒（提高韧性和抗疲劳性）、铜（提高回火时的沉淀强化性）、铌（细化奥氏体晶粒，增加致密度和强度）以及各类稀土元素（全属性提升）。碳元素能够有效提升钢的强度，但是潜艇耐压壳钢中的碳元素比例一般在在0.06％—0.18％之间，最佳比例为0.1%左右，从分类上属于低碳钢，目的就是在保持一定强度的情况下，获得更优良的韧性以及焊接性能！

在各种原料比例确定完毕后，就要开始选材，耐压壳的炼钢原料通常相当严格，一般采用的是经过去硫、去磷、去除其他杂质处理后的高纯度铁水作为原料，如果原料短缺，也可以用二次回收利用的废钢来进行。不过废钢有一个坏处就是本身内部有诸多添加元素，如果把握不好，就可能对最后的成品性能造成影响。选材完毕后要开始冶炼，耐压壳钢一般不使用常用的转炉冶炼，转炉温度过低，不适于精炼。通常采用一次电弧炉冶炼加二次精炼炉炉外精炼完成，电弧炉温度高达6000℃，可以熔化各种高熔点金属，而且电本身属于清洁能源，不会产生附属的残渣和气体对炉内钢水造成污染，并且电温能够进行精准把控和调节，能够使炉内各种添加成分与钢水本身均匀融合稀释，不会出现结晶过程中元素分布不均匀的偏析现象。

（小型电弧炉）

在经过电弧炉高温冶炼得到初炼钢液之后，还要将钢水倒入精炼炉进行二次精炼，如果说一次电弧炉冶炼主要是进行熔化和合金化，那么二次冶炼则是为了去除杂质，让钢材进一步纯净。精炼炉通常处于内部通常会注满还原性气体，将钢水反复转动，用还原性气体对其中残留的硫化物、氧化物以及各类一次冶炼的有害性气体进行去除。如果在一次冶炼中检测出成分出现偏差，还还可以对钢水中的成分进行微调，最后得到配比完美的钢水。（炉外精炼）

钢水冶炼完成后，再将其倒入金属模具中就能得到一个十几吨乃至几十吨的钢锭，但是这个钢钉是肯定不能直接拿去做潜艇耐压壳的，因此需要将钢锭在初轧机或者水压机之下进行开坯，将其压缩加工成更小的坯料，这些坯料在经过抗氧化处理后就可以进入二次轧制阶段，使用大型轧制机进行擀面条似的反复轧制压缩，内部结构不断紧密，厚度减少，面积增加，最后就可以得到初步的尺寸合适的潜艇耐压壳板材。

（冷轧设备）

这些板材在经过二次表面抗氧化处理和超声波探伤等一系列程序后，就可以使用大型卷板机卷制成弧形，卷制完后再进行接缝焊接，然后才能得到合格的潜艇耐压壳壳体。潜艇耐压壳过程看似复杂，实际上更复杂，其中包括大型电弧炉、高压水压机、大型卷板机在内的一系列设备在内，目前除了几个发达国家之外，就只有中国和俄罗斯能够生产，印度之所以搞不出自己合格的核潜艇，和钢材工业的落后有很大的关系！

（潜艇耐压壳的分段焊接）

军武吐槽君

潜艇钢生产是一个复杂的过程，不是我们业界外人士想象的那样，有炼钢炉、有轧钢设备……就能生产出来的，这需要在设备上有巨大的投资，还需要有丰富的冶炼工艺沉淀。

潜艇用钢的冶炼不似水面舰艇用钢，可以采用转炉+LH炉外精炼工艺冶炼出来的，冶炼潜艇用钢的设备基本上是电弧炉和炉外精炼炉双联才能完成。

为什么要用电弧炉而不是通常使用的转炉？因为电是“二次能源”本身没有杂质，并且电供应稳定，电弧加热方式产生的发热值也大大高于氧气，这样可以更好的融化钢水里的其它需要加入的有色难融金属。图片上就是目前普遍使用的电弧炉，采用三相交流式，使用三根石墨电极，由卡头和齿调控制它在炉内部分的高度……电弧加热时，电极周围产生的温度高达6000度！任何难溶解的金属都会被融化，这样才能更好的与钢水融合，使钢材合金成分均匀而不至于出现“偏析”这样的炼钢缺陷。

潜艇钢冶炼的关键设备：钢包炉外精炼炉，也叫：VOD。是目前大规模生产高档钢材的先进设备。

钢水在电弧炉中温度合适、基本合金成分在限内就可以出钢，盛在钢水包内的钢水还不能直接浇铸，需要在VOD炉内进行二次冶炼和二次合金化，也就是通常所说的炉外精炼，要将钢水包稳定的放置在VOD炉内进行真空脱气和去夹渣作业，就是将钢水在电弧炉内冶炼过程中出现的有害气体、氧化夹杂等物去除掉，使钢水更加纯净，同时还要使用氩气等“惰性气体”将钢水内的夹渣带到钢水面上渣面内……这是一个必要的过程，现代潜艇潜深都在300～600米，要承受极大的海水压力！如果钢水不纯净势必会出现：气泡、夹渣、白点……等冶炼缺陷，这将严重的影响后续的板材/型材生产，有缺陷的钢材要是用在潜艇上会出现艇毁人亡！

潜艇用钢材大部分都是模铸生产工艺，而非连铸生产。也就是说要模铸成13.1吨的扁钢锭（板材用）和8.3吨的方锭（球扁钢用）模铸钢锭在轧制过程前需要反复的开坯工序，这样板坯和板材压缩比才大，最终的钢板内部才会更加致密！这个道理就和我们吃的面条一样，机器压出来的切面，肯定没有擀面杖擀出来的面条劲道。而且模铸锭可以进行保温缓冷，否则会出现钢锭冷却温度不均匀出现拉裂现象，潜艇钢都是高档钢材，因为拉裂造成了损失将是巨大的。

漆卫东

潜艇用钢的冶炼不似水面舰艇用钢，可以采用转炉+LH炉外精炼工艺冶炼出来的，冶炼潜艇用钢的设备基本上是电弧炉和炉外精炼炉双联才能完成。

班飘music

很贵和航天钢铁那样严密封锁，休想在这里问

關鍵字: 耐腐蚀性 壳体 科技