高强度钢的问题

HY-80、HY-100、HY-130都是美国在50年代开始应用于舰艇制造的高强度低合金钢，现在已经普遍被HSLA-80和HSLA-100系列高强度钢所替代。此类高强度钢由于含有铜元素，因此有别于于传统的船体用钢。

传统的高强鱼烟诉快县装连护度船体用钢均是在低碳低合金钢的360问答基础上通过采用调质热处理工艺获得低碳回火马氏体组织来达到高强度高韧性的配合.为了确保较厚规格钢板具有足够的淬透性,钢中通常需要添加较高含量的Ni, C么背传坏境领蒸端油妈叶r, M.等合金元素.钢的强度级别要求越高,船体钢的碳当大幅增加,这使得钢的焊接变得十分困难.如何兼顾高强度舰船用钢的爱茶倍花剧西步增强度和焊接性,己成为船体结构钢设计的一个关键因素.

由于在钢里加入了一定比例的铜，其优点在于减慢了钢材在大气中的腐蚀速度。铜还可以改善钢材屋专铁脸鲁早在海水中的耐蚀性，另外，含铜的钢材其耐磨性也有较大幅度的提高。由于韧性加强了，对于舰体的直接好处就是提高了防弹效果。

这种钢在战后美国第一代产品就是屈服强度为36kgf/mm的2级S钢, 5入岩指才6kgf/mm的Z级HY80钢, 70kgf/mm的Z级HY100钢以及91kgf/mm的级HY130钢。

俄罗斯也开发了屈服强度从40kgf/mmZ-120kgf/mmZ级的A6系列舰船钢:

我国浓七注也相继研制成功了米总里探40, 45, 60, 80kgf/mm2级的高强度舰船用钢系列.

但是铜在钢中高到一定量时，将引起热脆性。将钢加热到1　100～1200 ℃(一般的热加工温度)，铁优先氧化形成氧化皮，在氧化层和钢之间的界面上留下一层极薄的不剧念帝心易察觉的液态铜(铜的熔点仅为1083 ℃)。热轧或连铸时，钢中残余的铜便大量渗入晶界，造成晶间山房反云促群顾开裂。为避免热脆性，通常将钢中的铜作为有害元素而限制在0.35 %以下。另外，含视强众同路铜钢的氧化皮去除困难，使制品的表面质量低劣。某些在特殊环境中服役的钢，依广轴零势来机汉若残余铜含量高，大事曾衣还可能出现辐照脆性、去应力脆性和回火脆性等问题，核容器用钢必须控制残余铜含量≤0.08 仍%。由于铜的有害作用，人们都怕论己指块均干露半告铜钢。冶炼过铜钢的炉子通常要经过多次洗炉，同时为控制钢中残余铜含量而进行的处沉程聚理，都无疑增加了生产成本。再一个，HY-80系列钢在焊接前要进行长时间预参热，这也使造船成本增加。
　　
近年来，国外对铜合金化进行了深入研究，并开发出一些含铜的新钢种。

这类新钢种以美国的可焊接低合金高强度HSLA-80及HSLA-100威常源钢为代表。

HSLA-80钢是以ASTM 710钢为基础开发的一种低碳、铜析出强化钢，其强韧性可达HY-80钢要求。采用HY-80型焊接材料焊接时，HSLA-80钢的热裂抗力和冷裂抗力都优于HY-80速犯光达宣轻盐云木其钢。由于焊接预热过程的减少或取消，造船成本比采用HY-80钢降低50 %～90%。优良的焊接性能是由于焊接过程中的热量使铜溶解，晶料粗化，热影响区软化。

HSLA-80钢于1984年开始用于舰船建造。
　　
在HSLA-80钢基础上发展的HSLA-100钢强度、韧性可以达到或超过HY-100钢，取消焊前预热仍可保持好的可焊性。HSLA-100钢也是低碳、铜析出强化钢，它采用锰、镍、钼来增加淬透性，镍改善韧性，同时进一步加强ε-Cu的析出强化效果，铜含量高于HSLA-80钢。作为HY-100钢的替代品，HSLA-100钢自1989年起开始使用。

像美国的“提康德罗加”级巡洋舰、“阿里．伯克”级新型导弹驱逐舰和“x米兹”级核动力航母的某些结构及“黄峰”级两栖攻击登陆舰的主要结构，使用的都是HSLA-80钢。气垫船的船体材料也是这种钢。

而美国先进的攻击型核潜艇(非耐压壳体)和新建的航母壳体则用HSLA-100，如1993年下水的CVN-74“斯坦x斯”号航母上就大量使用了厚度从15.9到25.4mm的HSLA-100钢。

总之，不预热和较低预热的可焊高强度结构钢将是舰艇船体结构钢的发展方向，对此，各国的专家们仍在不停地探索中。