HSLA100特种钢是如何超越超级大国的HY100航母用钢的？
2022-09-13 00:44:00
人类的生产力水平和文明程度，往往与对金属类物质的开发利用水平有正相关的关系。毕竟世界各地的文明与国家的兴起，大多是与进入青铜时代的历史基本同步。也就是只有学会了冶炼利用以铜为代表的金属，才能算从部落联盟进入真正的国家状态；这个规律在世界各地相对独立发展出来的文明中几乎可以通用。而在此之前，则是长达上百万年的石器时代。而各大文明在石器时代的末期，也就是距今1.2万年到1万年之间，开始逐步利用天然金属。让很多现代人想不到的是，全球各地被古人利用最早的金属。居然是到目前都非常昂贵和稀有的黄金。这是因为自然界本身就存在一些天然的金块。很容易让古人直接拿来制造器皿和各种装饰品。而且黄金高度耐腐蚀；这就造成七八千年前，
就成型的一些人工黄金制品可以一直保存到今天。不过天然黄金因为过于稀少，而且质地很软，因此除了作为极少的装饰品外，天然黄金的发现和利用，几乎没有带来太大的文明进步。影响更大的其实是铜矿和铁矿被人工冶炼成铜金属和铁金属。铜矿的冶炼温度要求比较低，用普通的木柴就可以冶炼还原出流动的铜金属液，冷却后就得到了红铜，也就是近乎纯铜。纯铜质地也比较软。但是肯定比纯金硬很多。技术熟练后，再往高温铜液中加入锡和铅，就会形成青铜合金。青铜的整体硬度提高很大，而且有近乎钢材的锋利度，才可以制成刀剑戈矛和箭头等武器。因此从石器时代到铜时代的巨大进步，需要出现青铜才算达标。而全球青铜时代从6000年前一直延续到2000年前；存在了4000多年。
而大多数青铜文明一般从5000年前一直延续到1500年前。孤悬美洲的印第安人，直到欧洲殖民者到来的时候，都只会利用铜而不知道铁的存在。青铜时代之后，才是对铁的大规模冶炼和利用。学会冶铁和大规模用铁，可算是人类文明的巨大进步。铁本身在地球地壳的金属中含量居于第二位，仅次于铝。但是铝的发现和利用则晚得多。更关键的是，直到今天，人类在地球上甚至是整个太阳系中，都找不到另外一种金属。在材料的综合品质上可以完全代替铁制品。原先以为钛合金可以完全代替铁，现在看来钛合金即使产量上来了，单价下降后，也不能在所有关键性能上彻底代替铁。这主要在于人类利用铁，其实不是利用纯铁；而是铁与碳、镍、铜也包括其他元素结合形成的合金，也就是，
平时所说的钢材。在纯铁里面加入其他金属和非金属元素，最终冶炼出来的合金性能差异极大！前天刚刚谈到过，经过特殊冶炼和材料成型技术生产的炮钢，其屈服强度可以比普通的碳钢高50倍以上。而航母与潜艇的制造用钢也是经过特殊工艺生产的。于是像炮钢和航母用钢都算是工业特种钢，是世界级工业强国经过几十年的不断测试，才能得到最终的冶炼工艺和特殊配方。因为事关尖端武器的生产和大规模战争的胜负。因此对这些军用特钢，不但在冶炼配方和工艺上高度保密，就是这些特钢的制成品也不允许轻易地出口给非盟友。超级大国从1893年前后，其工业总产值就已经超过英德跃居世界第一位。而其多年的钢产量作为综合国力的基石之一，也在此后半个世纪内稳居世界第一。期间，
经过二战大造舰的刺激；于是在1950年代中期，超级大国就掌握了HY80、HY100和HY130这样3种高强度造舰特种钢的生产技术。其中550兆帕的为HY80；690兆帕为HY100；890兆帕为HY130。这三种钢都加入了千分之2的铜元素，因此很好地解决了海水中的耐腐蚀，特别是氢离子逃逸导致金属疲劳下强度快速变脆的世纪难题。特别适合用来加工制造潜艇的耐压壳，承压管道，以及航母与两攻等航空大舰的飞行甲板。HY80多用来生产常规潜艇的耐压壳，一般最大下潜深度在400米；而HY100制造的耐压壳则可以下潜到650米；海狼级就用HY100特钢制造的耐压壳。从尼米兹到福特级航母的飞行甲板也全部用HY100制造飞行甲板。屈服强度最高的HY130目前只用来生产核潜艇的支撑肋。在整个冷战期间，以上3种特钢，超级大国都对外高度保密，
虽然当时的苏联核潜艇的最大下潜深度创造了世界纪录。但是其所采用的钢材的综合指标仍然不如HY100。为此前苏联甚至不惜代价的用钛合金来生产攻击核潜艇。这种剑走偏锋的办法终究不是长久之计。何况HY100不但能造潜艇耐压壳，还可以生产航母的大甲板。前苏联自始至终也没有生产出一种特钢可以让核潜艇和大型航母共用。到了新世纪，有一家的钢材年产量每年都占据全球总产量的65%。而且造船工业也不断地发展壮大。任何时候，总量的提升，都是最终出精品的大前提。若不是二战结束前的50年，超级大国的钢材产量持续保持世界第一，那么也很难独创出HY系列。到了2010年前后，作为最老牌的某一流钢铁企业，终于连续突破了超低碳、超纯净冶炼、微合金化及控轧控冷等关键技术，
生产出HSLA100系列合金钢，其屈服强度指标直接超越了HY100系列，接近HY130的水平，而其在造船过程中的易加工性和综合品控的难度却与HY100相当。甚至不用HY100系列的焊接预热工艺，就可以直接焊接成型。因此大受水面与水下船舶生产单位的欢迎。总之先有HSLA100系列特种合金钢的突破，才有后面的各种大舰大黑鱼的下饺子！
就成型的一些人工黄金制品可以一直保存到今天。不过天然黄金因为过于稀少，而且质地很软，因此除了作为极少的装饰品外，天然黄金的发现和利用，几乎没有带来太大的文明进步。影响更大的其实是铜矿和铁矿被人工冶炼成铜金属和铁金属。铜矿的冶炼温度要求比较低，用普通的木柴就可以冶炼还原出流动的铜金属液，冷却后就得到了红铜，也就是近乎纯铜。纯铜质地也比较软。但是肯定比纯金硬很多。技术熟练后，再往高温铜液中加入锡和铅，就会形成青铜合金。青铜的整体硬度提高很大，而且有近乎钢材的锋利度，才可以制成刀剑戈矛和箭头等武器。因此从石器时代到铜时代的巨大进步，需要出现青铜才算达标。而全球青铜时代从6000年前一直延续到2000年前；存在了4000多年。
而大多数青铜文明一般从5000年前一直延续到1500年前。孤悬美洲的印第安人，直到欧洲殖民者到来的时候，都只会利用铜而不知道铁的存在。青铜时代之后，才是对铁的大规模冶炼和利用。学会冶铁和大规模用铁，可算是人类文明的巨大进步。铁本身在地球地壳的金属中含量居于第二位，仅次于铝。但是铝的发现和利用则晚得多。更关键的是，直到今天，人类在地球上甚至是整个太阳系中，都找不到另外一种金属。在材料的综合品质上可以完全代替铁制品。原先以为钛合金可以完全代替铁，现在看来钛合金即使产量上来了，单价下降后，也不能在所有关键性能上彻底代替铁。这主要在于人类利用铁，其实不是利用纯铁；而是铁与碳、镍、铜也包括其他元素结合形成的合金，也就是，
平时所说的钢材。在纯铁里面加入其他金属和非金属元素，最终冶炼出来的合金性能差异极大！前天刚刚谈到过，经过特殊冶炼和材料成型技术生产的炮钢，其屈服强度可以比普通的碳钢高50倍以上。而航母与潜艇的制造用钢也是经过特殊工艺生产的。于是像炮钢和航母用钢都算是工业特种钢，是世界级工业强国经过几十年的不断测试，才能得到最终的冶炼工艺和特殊配方。因为事关尖端武器的生产和大规模战争的胜负。因此对这些军用特钢，不但在冶炼配方和工艺上高度保密，就是这些特钢的制成品也不允许轻易地出口给非盟友。超级大国从1893年前后，其工业总产值就已经超过英德跃居世界第一位。而其多年的钢产量作为综合国力的基石之一，也在此后半个世纪内稳居世界第一。期间，
经过二战大造舰的刺激；于是在1950年代中期，超级大国就掌握了HY80、HY100和HY130这样3种高强度造舰特种钢的生产技术。其中550兆帕的为HY80；690兆帕为HY100；890兆帕为HY130。这三种钢都加入了千分之2的铜元素，因此很好地解决了海水中的耐腐蚀，特别是氢离子逃逸导致金属疲劳下强度快速变脆的世纪难题。特别适合用来加工制造潜艇的耐压壳，承压管道，以及航母与两攻等航空大舰的飞行甲板。HY80多用来生产常规潜艇的耐压壳，一般最大下潜深度在400米；而HY100制造的耐压壳则可以下潜到650米；海狼级就用HY100特钢制造的耐压壳。从尼米兹到福特级航母的飞行甲板也全部用HY100制造飞行甲板。屈服强度最高的HY130目前只用来生产核潜艇的支撑肋。在整个冷战期间，以上3种特钢，超级大国都对外高度保密，
虽然当时的苏联核潜艇的最大下潜深度创造了世界纪录。但是其所采用的钢材的综合指标仍然不如HY100。为此前苏联甚至不惜代价的用钛合金来生产攻击核潜艇。这种剑走偏锋的办法终究不是长久之计。何况HY100不但能造潜艇耐压壳，还可以生产航母的大甲板。前苏联自始至终也没有生产出一种特钢可以让核潜艇和大型航母共用。到了新世纪，有一家的钢材年产量每年都占据全球总产量的65%。而且造船工业也不断地发展壮大。任何时候，总量的提升，都是最终出精品的大前提。若不是二战结束前的50年，超级大国的钢材产量持续保持世界第一，那么也很难独创出HY系列。到了2010年前后，作为最老牌的某一流钢铁企业，终于连续突破了超低碳、超纯净冶炼、微合金化及控轧控冷等关键技术，
生产出HSLA100系列合金钢，其屈服强度指标直接超越了HY100系列，接近HY130的水平，而其在造船过程中的易加工性和综合品控的难度却与HY100相当。甚至不用HY100系列的焊接预热工艺，就可以直接焊接成型。因此大受水面与水下船舶生产单位的欢迎。总之先有HSLA100系列特种合金钢的突破，才有后面的各种大舰大黑鱼的下饺子！