發展潛艇用低磁鋼的重要意義
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潛艇的磁場是暴露其自身的一個重要物理場。近年來由于聲隱身技術進展迅速,現代潛艇變得越來越安靜,使用聲納來探測潛艇也就越來越困難,因此,一些國家正努力尋求非聲探潛技術,目前主要發展…
潛艇的磁場是暴露其自身的一個重要物理場。近年來由于聲隱身技術進展迅速,現代潛艇變得越來越安靜,使用聲納來探測潛艇也就越來越困難,因此,一些國家正努力尋求非聲探潛技術,目前主要發展的是利用潛艇所在水域所產生的磁異常來探測潛艇的高靈敏度磁探儀等設備。因此,潛艇的磁場目前已上升為潛艇的一個顯著的目標特征。現代反潛飛機已普遍裝備了磁探儀,在空中一定高度就可發現水下活動的潛艇;反潛水雷和魚雷等武器也利用潛艇磁場來引爆,所以最大限度地降低潛艇的磁幅射能量是實現潛艇隱身的重要條件之一。
要降低潛艇的磁場,必須盡量使用低磁結構材料。因此,開發各種新型低磁鋼是反水雷艦艇的必然需求,對增強國家的國防力量具有重要意義。低磁鋼從組織上來說都屬于奧氏體類鋼。大致可分為非強化型低磁鋼和強化型低磁鋼。非強化型低磁鋼包括Cr-Ni 系,Mn-Al 系及 Mn-Cr 系等。Cr-Ni 系是一種不銹低磁鋼系列,其特點為含 Cr、Ni 較高,這類鋼的強度低而塑性韌性好,具有良好的切削加工性能和耐腐蝕性。可應用于艦船的儀器儀表、電機設備及要求低磁性和耐蝕性的場合。Mn-Al 系和 Mn-Cr 系是各國長期進行研究的低磁鋼系列,其特點為含 Mn 量高,這可以使奧氏體更穩定,但也導致了鋼的加工硬化傾向嚴重,使切削加工比較困難。其典型代表為含 1.1% C 和 13% Mn 的奧氏體錳鋼,僅用于不要求切削加工和焊接的無磁構件,如船上的導纜鉗和帶纜樁等。后來適當添加了其它元素,發展了許多可焊和較易加工的中碳錳鋼,如美國 60 年代為掃雷艦艇所研制的可焊、耐蝕低磁鋼,西德的40MnCr18-4 和我國的 917 低磁鋼。強化型低磁鋼包括 (1) 固溶強化低磁鋼,采用強化元素 N 等,可使低磁鋼的屈服強度有所提高,但受冶煉、鍛造工藝及設備條件的限制,而不能隨意添加合金元素。(2) 形變強化低磁鋼,由于受工藝及設備條件限制,也往往不能隨意進行。(3) 時效強化低磁鋼,這種系列的特點是:加入適量的時效強化元素(如V等) ,再通過適當的熱處理來獲得高強度。早期的高錳時效低磁鋼是 40Mn18Cr4V,后被 725 研究所研制的 30Mn15Ni4MoVNb 所取代。此外,美國的A286 和日本的 NMA-7 及 AUS304-NM 也都是時效強化低磁鋼。
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