大陆核潜艇用的超级钢 台大颜鸿威教授协助开发
▲网上流传的中国094战略导弹核潜艇。(图/翻摄自大陆网站)
大陆中心/综合报导
美国《科学》(Science)期刊发表中方新研发的「超级钢」引起国际注目,据了解该新型特种钢拥有2200Mpa和16%的均匀延伸率,极佳强度和延展性为解放军新一代核潜艇用材奠定良好基础。值得注意的是,这项被视为具大突破的科研成果,我国台湾大学颜鸿威博士团队也参与其中,中国官媒《新华社》更曾在相关报导提及该团队贡献。
有分析称,如果拿各种船只钢材强度来比,普通民用船只需要250Mpa、军舰则要300Mpa左右,而具有能力起飞重型战斗机的大型航母则需要达到800Mpa以上,至于潜艇的话则最为严苛,需要1100Mpa以上。所以这种2200Mpa新钢材可以说是达到了美俄潜艇钢的2倍,足以让中国新一代核潜艇大步超越对方。
此外,这种超级钢还有两大优点。第一,成本较低。该新型特种钢是成分简单的中锰钢成分体系,含有10%锰、0.47%碳、2%铝、0.7%%钒,这些都是现在广泛使用的钢材料中常见的合金元素,并没有通过大量使用昂贵的合金元素来提高强韧性。
第二,该钢是通过工业界广泛使用的加工工艺来制备,如热轧、冷轧、热处理等常规工业制备工艺,而不是采用那些难以规模化工业生产的特殊加工工艺来制备。因此,这种超级钢具备在钢铁企业进行百吨级规模工业化生产的潜力。
▼拥有2200Mpa和16%的均匀延伸率「超级钢」。(图/翻摄自《科学》(Science)期刊)
《新华社》报导曾指出,这项研究被誉为京港台三地科学家精诚合作的典型成功范例。其中香港大学黄明欣博士团队前瞻性地提出通过提高位错密度,可同时实现提高强度和延展性的创新理论;北京科技大学罗海文教授团队成功地在钢材中引入了大量的可移动位错;台湾大学颜鸿威团队通过材料的先进表征技术证实上述理论的正确性。而根据该发明的新成分与工艺,他们已申报了三项相关专利。
这项新闻的公开无疑为我国喊出「潜舰国造」政策注入强心针,证明我们自家的研究团队也拥有与世界同等高水准的科研实力。事实上,为因应政府政策,中钢也已投资20多亿建置线上直接淬火(DQ)设备,开发超高强度(80-100公斤级)结构用钢,其中海军潜舰所需的HSLA-80钢板,将是第一个使用这项设备所开发出来的高强度钢材。
据了解,这项钢材转脆温度达摄氏零下84度,可抵抗超低水温对船身造成破坏的威胁,为具高技术挑战门槛的钢材。在年初进行水下模拟测试,承受住水下900米的静水压(Hydrostatic Pressure)且不断裂,预计在106年先供应海军建造第三代新舰艇。
▼台湾大学颜鸿威博士团队参与中国2200Mpa「超级钢」的科研工作。(图/翻摄自台湾大学官网)