特種鋼材的案例
【見多識廣】航母甲板有多厚？為什么這么難制造？
特種鋼材，關鍵部位防護，嚴密的防御攻擊體系，造就了人類數千年來戰斗力最為強悍的攻擊堡壘，更是成為一個國家強盛的象征！
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航母甲板有多厚？
特種鋼材，關鍵部位防護，嚴密的防御攻擊體系，造就了人類數千年來戰斗力最為強悍的攻擊堡壘，更是成為一個國家強盛的象征！
航母甲板有多厚？
特種鋼材，關鍵部位防護，嚴密的防御攻擊體系，造就了人類數千年來戰斗力最為強悍的攻擊堡壘，更是成為一個國家強盛的象征！
金屬沖壓件為什么需要淬火
也可以通過淬火來滿足某些特種鋼材的鐵磁性、耐腐蝕性等特殊物理及化學性能。
淬火處理不止應用于五金沖壓加工行業，它在機械加工行業經常被用到。
C919“雙腳”5個關鍵鍛件全部國產化！
因此，只能特種鋼材才能滿足起落架對材料強度、韌性等要求。
今年我國新研制的一種特殊鋼材進一步加速這一進程。今年5月，我國寶鋼特鋼有限公司研制生產的300M超高強度鋼獲得中國商用、德國利勃海爾集團的認證，表示今后寶鋼將為中國的C919大飛機以及后續的C929寬體客機提供起落架原材料。二重萬航相關負責人表示，此次通過審核的主起外筒鍛件就是以寶鋼該新型鋼材為毛坯加工研制而成。
來源：人民日報
衛星天線支架設計
衛星天線支架設計
為什么使用inspire做結構設計
1 設計任務
某衛星通信系統天線支架初始設計方案如下圖所示,圖中右側質量點為天線重心位置，天線自重約0.5kg，材料特種鋼材。同支架通過三個螺釘連接，支架材料為尼龍.在制造、裝配、運輸、運載、在軌運行階段最大靜載荷約10g過載。
天線支架和衛星本體通過圖中所示的固定點位置的螺釘連接，數量4。不考慮支架和安裝面的耦合。
Figure 1 UV天線支架
結構初始設計方案完成后，轉inspire做初步受力分析和，優化。
2 受力分析
PS：此處給出第一個使用inspire的理由，同我們使用的設計軟件無縫兼容，可以直接導入裝配和零件的3d模型。
Figure 2
2.1 如上圖figure1所示，設置固定連接；
2.2 在質心位置建立質量點，并添加質量點和安裝孔的固定連接；
2.3 設置材料為尼龍（plastic nylon）；
2.4 受力選擇加速度，y防線，20g（此處載荷為設計載荷）
2.5 打開運行，單元尺寸為auto，速度精度選更快，重力選擇是。
點擊運行
Figure 3
2.6 在我敲文檔的時候，運行結果已經出來，耗時1分零8秒。直接顯示最大位移和最小位移，如上圖figure3所示。
PS：此處給出第二條使用inspire的理由，那就是快。
展開 衛星天線支架設計
衛星天線支架設計
為什么使用inspire做結構設計
1 設計任務
某衛星通信系統天線支架初始設計方案如下圖所示,圖中右側質量點為天線重心位置，天線自重約0.5kg，材料特種鋼材。同支架通過三個螺釘連接，支架材料為尼龍.在制造、裝配、運輸、運載、在軌運行階段最大靜載荷約10g過載。
天線支架和衛星本體通過圖中所示的固定點位置的螺釘連接，數量4。不考慮支架和安裝面的耦合。
Figure 1 UV天線支架
結構初始設計方案完成后，轉inspire做初步受力分析和，優化。
2 受力分析
PS：此處給出第一個使用inspire的理由，同我們使用的設計軟件無縫兼容，可以直接導入裝配和零件的3d模型。
Figure 2
2.1 如上圖figure1所示，設置固定連接；
2.2 在質心位置建立質量點，并添加質量點和安裝孔的固定連接；
2.3 設置材料為尼龍（plastic nylon）；
2.4 受力選擇加速度，y防線，20g（此處載荷為設計載荷）
2.5 打開運行，單元尺寸為auto，速度精度選更快，重力選擇是。
點擊運行
Figure 3
2.6 在我敲文檔的時候，運行結果已經出來，耗時1分零8秒。直接顯示最大位移和最小位移，如上圖figure3所示。
PS：此處給出第二條使用inspire的理由，那就是快。
展開 為什么航母這么難擊沉？甲板到底有多厚？
建造航母需要的技術非常多，比如設計技術、動力技術、艦載機技術、攔阻技術以及鋼材強度等多的數不清，但是你有技術也不一定能夠造的出航母，因為還需要有錢，航母的建造費用動輒幾百億，不是每個國家都能消費的起的，比如俄羅斯有航母建造技術，但是它只有一艘航母，就是缺少資金。航母象征一個國家的綜合實力，能夠建造航母的國家都已經具備技術、資金、人才方面的優勢。
航母甲板到底有多厚？
首先說下，航母甲板所用的鋼材才并不是所有國家可以制造的，印度新航母需要從國外進口的特種鋼材就要幾千公斤，中美俄航母甲板使用的鋼材其實厚度都不算大，僅為80毫米左右。美國曾經測試過，30噸的重型戰機降落時高速砸到航母甲板上，航母甲板竟然毫發無損，不僅沒有發生形變，爆炸的痕跡都很小，可想而知航母鋼材的耐用性和強度。
當然對于航母某些核心位置例如指揮中心和航母的動力系統，這些位置會采用裝甲鋼板，最厚達330毫米，有點類似坦克用的裝甲鋼板。船體的水下部分為了防止魚雷與潛艇導彈的轟擊，采用鋼板厚度達150～200毫米。
甲板厚度在航母上實在不是個重要指標，而是在保證同樣防護作用的前提下盡量用最薄的鋼板。瓦良格號的鋼板當初表面是銹跡斑斑，但是本身的鋼板性能沒有任何衰退，把銹跡擦掉鋼板性能和全新的基本沒有差別，因此這樣的鋼材我國也可以大量制造了。
到底有多難擊沉？
首先肯定的一點就是現代的航母的抗擊沉能力的確比想象的要強很多。
2005年美國海軍曾經用退役的小鷹級CV66美國號常規動力航母進行了一次航母擊沉實驗，作為靶艦的美國號航母在經歷了長達25天的狂轟濫炸后終于沉入了海底，而且在實驗的后期，美國海軍還在航母上引爆了大量安裝的烈性炸藥才完成了擊沉任務。
展開 “淬（cuì）火”最全面介紹！
也可以通過淬火滿足某些特種鋼材的鐵磁性、耐蝕性等特殊的物理、化學性能。
將金屬工件加熱到某一適當溫度并保持一段時間，隨即浸入淬冷介質中快速冷卻的金屬熱處理工藝。常用的淬冷介質有鹽水、水、礦物油、空氣等。淬火可以提高金屬工件的硬度及耐磨性，因而廣泛用于各種工、模、量具及要求表面耐磨的零件（如齒輪、軋輥、滲碳零件等）。通過淬火與不同溫度的回火配合，可以大幅度提高金屬的強度、韌性下降及疲勞強度，并可獲得這些性能之間的配合（綜合機械性能）以滿足不同的使用要求。
另外淬火還可使一些特殊性能的鋼獲得一定的物理化學性能，如淬火使永磁鋼增強其鐵磁性、不銹鋼提高其耐蝕性等。淬火工藝主要用于鋼件。常用的鋼在加熱到臨界溫度以上時，原有在室溫下的組織將全部或大部轉變為奧氏體。隨后將鋼浸入水或油中快速冷卻，奧氏體即轉變為馬氏體。與鋼中其他組織相比，馬氏體硬度最高。淬火時的快速冷卻會使工件內部產生內應力，當其大到一定程度時工件便會發生扭曲變形甚至開裂。為此必須選擇合適的冷卻方法。根據冷卻方法，淬火工藝分為單液淬火、雙介質淬火、馬氏體分級淬火和貝氏體等溫淬火4類。
淬火方式
單介質淬火
工件在一種介質中冷卻，如水淬、油淬。優點是操作簡單，易于實現機械化，應用廣泛。缺點是在水中淬火應力大，工件容易變形開裂；在油中淬火，冷卻速度小，淬透直徑小，大型工件不易淬透。
雙介質淬火
工件先在較強冷卻能力介質中冷卻到300℃左右，再在一種冷卻能力較弱的介質中冷卻，如：先水淬后油淬，可有效減少馬氏體轉變的內應力，減小工件變形開裂的傾向，可用于形狀復雜、截面不均勻的工件淬火。雙液淬火的缺點是難以掌握雙液轉換的時刻，轉換過早容易淬不硬，轉換過遲又容易淬裂。為了克服這一缺點，發展了分級淬火法。
展開 全資收購德國百年鍛造企業！
BVV集團波鴻工廠是其車輪產品的主要生產基地
據悉，BVV集團在鍛壓、熱處理和精加工等方面具有獨特、成熟的工藝技術，其特種鋼材配方能夠滿足多種軌道交通車輛的車輪、車軸生產需求，能夠快速切入高鐵動車組、普速列車、機車、地鐵、城軌等多領域車輪、車軸市場。
華鐵股份董事長宣瑞國表示：“BVV是全球知名的、擁有核心技術的、具備獨特稀缺性的高端裝備制造公司，進入華鐵股份之后會極大地提升華鐵股份整體技術水平和產業門類。”
高鐵動車組車輪、車軸和輪對制造企業必須獲得各國鐵路主管部門資質認證才可規模化供貨，且高鐵動車組車輪、車軸生產技術含量高、工藝復雜，需要較強的連續鍛造技術和大規模熱處理工藝、高密度、高強度硬質鋼材的配方和冶煉技術。即使是行業領先的車輪、車軸和輪對制造企業，也需要通過長期的技術、經驗積累和工藝提升才能保證產品品質和安全可靠。
高鐵動車組輪對的規模化生產一直是中國高鐵面臨的難題之一。目前國際高速列車輪對產品主要廠商屈指可數，國內能夠同時擁有高鐵動車組合格供應商資質和批量供貨業績的企業，僅有BVV集團與智奇集團。
2017年，宣瑞國旗下的香港富山公司完成了對BVV集團的全資收購，BVV車輪、車軸產品得以再度進入中國市場。業內人士認為，多個供應商進入該領域，對良性競爭局面的形成起到了一定的積極作用。
2017年，宣瑞國作為收購方首次到訪BVV集團波鴻工廠
值得注意的是，2017年也是華鐵股份提出“軌交核心零部件大平臺”戰略的開元之年。四年后，華鐵股份擬100%全資收購BVV集團，全面進入高門檻的軌交車輪、車軸和輪對市場，為其“軌交核心零部件大平臺”戰略的實施再添助力。
“最重要的一點，我們要在中國建設BVV的工廠，實現中國高鐵輪對的‘強備份’。
展開 熱加工：淬火變形和淬火裂紋
也可以通過淬火滿足某些特種鋼材的鐵磁性、耐蝕性等特殊的物理、化學性能。
鋼件在有物態變化的淬火介質中冷卻時，其冷卻過出一般分為以下三個階段：?蒸汽膜階段、沸騰階段、對流階段。
鋼的淬透性
淬硬性和淬透性是表征鋼材接受淬火能力大小的兩項性能指標，它們也是選材、用材的重要依據。
1.淬硬性與淬透性的概念
淬硬性是鋼在理想條件下進行淬火硬化所能達到的最高硬度的能力。決定鋼淬硬性高低的主要因索是鋼的含碳量，更確切地說是淬火加熱時固溶在奧氏體中的含碳量，含碳量越離，鋼的淬硬性也就越高。而鋼中合金元素對淬硬性的影響不大，但對鋼的淬透性卻有重大影響。
淬透性是指在規定條件下，決定鋼材淬硬深度和硬度分布的特性。即鋼淬火時得到淬硬層深度大小的能力，它是鋼材固有的一種屬性。淬透性實際上反映了鋼在淬火時，奧氏體轉變為馬氏體的容易程度。它主要和鋼的過冷奧氏體的穩定性有關，或者說與鋼的臨界淬火冷卻速度有關。
還應指出：必須把鋼的淬透性和鋼件在具體淬火條件下的有效淬硬深度區分開來。鋼的淬透性是鋼材本身所固有的屬性，它只取決于其本身的內部因素，而與外部因素無關；而鋼的有效淬硬深度除取決于鋼材的淬透性外，還與所采用的冷卻介質、工件尺寸等外部因索有關，例如在同樣奧氏體化的條件下，同一種鋼的淬透性是相同的，但是水淬比油淬的有效淬硬深度大，小件比大件的有效淬硬深度大，這決不能說水淬比油淬的淬透性髙。也不能說小件比大件的淬透性高。可見評價鋼的淬透性，必須排除工件形狀、尺寸大小、冷卻介質等外部因素的影響。
另外，由于淬透性和淬硬性也是兩個概念，因此淬火后硬度髙的鋼，不一定淬透性就髙；而硬度低的鋼也可能具有很髙的淬透性。
2.影響淬透性的因素
鋼的淬透性取決于奧氏體的穩定性。凡是能提高過冷奧氏體的穩定性，使C曲線右移, 從而降低臨界冷卻速度的因素，都能提髙鋼的淬透性。
展開 
現代航母甲板有多厚？為什么這么難擊沉？
來源：航空制造網
資料源：兵器次元、軍事教授、阿庫拉
航母是目前最復雜的武器工程之一，世界上擁有航母的國家，而能夠建造航母的國家更是屈指可數，建造航母需要的技術非常多，比如設計技術、動力技術、艦載機技術、攔阻技術以及鋼材強度等多的數不清，但是你有技術也不一定能夠造的出航母，因為還需要有錢，航母的建造費用動輒幾百億，不是每個國家都能消費的起的，比如俄羅斯有航母建造技術，但是它只有一艘航母，就是缺少資金。航母象征一個國家的綜合實力，能夠建造航母的國家都已經具備技術、資金、人才方面的優勢。
航母甲板到底有多厚？
首先說下，航母甲板所用的鋼材才并不是所有國家可以制造的，印度新航母需要從國外進口的特種鋼材就要幾千公斤，中美俄航母甲板使用的鋼材其實厚度都不算大，僅為80毫米左右。美國曾經測試過，30噸的重型戰機降落時高速砸到航母甲板上，航母甲板竟然毫發無損，不僅沒有發生形變，爆炸的痕跡都很小，可想而知航母鋼材的耐用性和強度。
當然對于航母某些核心位置例如指揮中心和航母的動力系統，這些位置會采用裝甲鋼板，最厚達330毫米，有點類似坦克用的裝甲鋼板。船體的水下部分為了防止魚雷與潛艇導彈的轟擊，采用鋼板厚度達150～200毫米。
甲板厚度在航母上實在不是個重要指標，而是在保證同樣防護作用的前提下盡量用最薄的鋼板。瓦良格號的鋼板當初表面是銹跡斑斑，但是本身的鋼板性能沒有任何衰退，把銹跡擦掉鋼板性能和全新的基本沒有差別，因此這樣的鋼材我國也可以大量制造了。
到底有多難擊沉？
首先肯定的一點就是現代的航母的抗擊沉能力的確比想象的要強很多。
展開 干了這么久“淬火”你真的了解嗎？
也可以通過淬火滿足某些特種鋼材的鐵磁性、耐蝕性等特殊的物理、化學性能。
將金屬工件加熱到某一適當溫度并保持一段時間，隨即浸入淬冷介質中快速冷卻的金屬熱處理工藝。常用的淬冷介質有鹽水、水、礦物油、空氣等。淬火可以提高金屬工件的硬度及耐磨性，因而廣泛用于各種工、模、量具及要求表面耐磨的零件(如齒輪、軋輥、滲碳零件等)。通過淬火與不同溫度的回火配合，可以大幅度提高金屬的強度、韌性下降及疲勞強度，并可獲得這些性能之間的配合(綜合機械性能)以滿足不同的使用要求。另外淬火還可使一些特殊性能的鋼獲得一定的物理化學性能，如淬火使永磁鋼增強其鐵磁性、不銹鋼提高其耐蝕性等。淬火工藝主要用于鋼件。常用的鋼在加熱到臨界溫度以上時，原有在室溫下的組織將全部或大部轉變為奧氏體。隨后將鋼浸入水或油中快速冷卻，奧氏體即轉變為馬氏體。與鋼中其他組織相比，馬氏體硬度最高。淬火時的快速冷卻會使工件內部產生內應力，當其大到一定程度時工件便會發生扭曲變形甚至開裂。為此必須選擇合適的冷卻方法。根據冷卻方法，淬火工藝分為單液淬火、雙介質淬火、馬氏體分級淬火和貝氏體等溫淬火4類。
淬火應用
淬火工藝在現代機械制造工業得到廣泛的應用。機械中重要零件，尤其在汽車、飛機、火箭中應用的鋼件幾乎都經過淬火處理。為滿足各種零件千差萬別的技術要求，發展了各種淬火工藝。如，按接受處理的部位，有整體、局部淬火和表面淬火;按加熱時相變是否完全，有完全淬火和不完全淬火(對于亞共析鋼，該法又稱亞臨界淬火);按冷卻時相變的內容，有分級淬火，等溫淬火和欠速淬火等。
淬火方式
折疊單介質淬火
工件在一種介質中冷卻，如水淬、油淬。優點是操作簡單，易于實現機械化，應用廣
泛。缺點是在水中淬火應力大，工件容易變形開裂;在油中淬火，冷卻速度小，淬透直徑
小，大型工件不易淬透。
展開 從鋁合金到碳纖維，粵船企發力新材料船型建造
例如，廣船國際有限公司建造的極地運輸船應用超低溫鋼材、超低溫油漆，建造的豪華客滾船應用各種特種鋼材；新船重工最近交付的1.3萬噸雙相不銹鋼化學品船“粵油906”號應用了雙相不銹鋼等。“造精品是廣東船企的共同追求。”陳建榕指出，在船舶新材料方面的應用與開拓，正是廣東船企開拓創新精神的充分體現。
【6/3更新】C919一飛沖天！需求超千噸、產值過億元，這一高端特殊鋼市場前景可期
（圖源：中國商飛）
那么，作為我國第一款獨立自主研發、具有自主知識產權的民用大型客機——C919大飛機，究竟采用了哪些特種鋼材？國產鋼能支撐起國產大飛機嗎？我國C919大飛機用鋼的需求前景如何？帶著這些問題，《中國冶金報》記者采訪了參與我國大飛機專項研究的中國鋼研科技集團鋼鐵研究總院超高強度鋼領域首席專家王春旭和該院超高強度鋼及高強不銹鋼研究部正高級工程師厲勇。
01
C919大飛機起落架用超高強度300M鋼有了“中國造”
王春旭介紹，C919飛機是中國首款完全按照國際先進適航標準研制的單通道大型干線客機，最大航程超過5500公里，性能與國際新一代的主流單通道客機相當。早在2017年5月份，C919飛機就成功實現首飛，并于2020年12月份進入中國民航局適航審定階段。
“此首飛非彼首飛。”厲勇調侃道。這次首飛成功的是交付型的C919飛機，飛行試驗完成后就可以交付給用戶；而2017年首飛的是C919原型機，是進行適航取證的試飛試驗，即為C919飛機爭取中國民航總局頒發的型號合格證與生產許可證。據悉，C919先后有6架原型機進行了適航取證的試飛實驗。目前，交付型的C919大飛機試飛取證和交付準備工作正在有序推進，首架C919飛機有望在今年下半年交付。“國產大飛機商業化運營進入實質性階段，意味著我們馬上就可以真正坐上咱中國自己的大飛機了。”厲勇說。
談到C919大飛機用鋼情況時，王春旭介紹，商用飛機用鋼主要集中在起落架等關鍵承力構件上。飛機起落架是飛機在起飛和著落過程中無可替代的裝置，其性能極大地影響著飛機的使用和安全。因此，具有優異比強度和比剛度的超高強度鋼成為制造飛機起落架的首選材料。
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