2019年12月17日，中國首艘國產航母山東艦正式列裝服役，標誌着我國航母力量正式跨入了新篇章。作爲我國首艘國產航母，山東艦在研製過程中可謂困難重重，其中首先面臨的就是高端鋼鐵材料供應問題，尤其是耐海水腐蝕、防魚雷攻擊的無磁鎳鉻鈦合金鋼和用於航母艦體結構關鍵部位的甲板鋼等供應問題，是當時的重中之重。當時，這些特殊鋼只有美國和俄羅斯能夠生產，並被視爲重要的戰略軍事物資，美、俄兩國從不出口，所以我國只能自己摸索、研製。

圖注：2019年12月17日，中國首艘國產航母山東艦正式列裝服役，標誌着我國航母力量正式跨入了新篇章

早期攻關，研製對稱球扁鋼

2008年，鞍鋼負責研製瓦良格號所需要的對稱球扁鋼，而當時我國沒有任何研製加工此類鋼材的經驗和技術，這項艱鉅的任務落在了鞍鋼集團鋼鐵研究院軍工所的研究員周丹身上，她從事水面艦船用鋼的研發已經24年，但是這項任務對於她而言還是異常艱鉅。剛開始製作對稱球扁鋼時，周丹回憶說：現場一看，根本軋不出來，軋一根一量尺寸就不對，然後再試一根，尺寸還不對，你在現場待了十幾個小時，就軋了幾根鋼，所以我們當時也挺頭疼，就是感覺這個東西太難了。

由於對稱球扁鋼外形特殊，尺寸差異大，再加上金屬流動和孔型設計的因素，僅軋製成型就十分困難。由於沒有專用的生產線，熱處理的效果也不理想。周丹他們只好把球扁鋼一個根，固定在熱處理架上，防止變形，終於保證了產品的生產。周丹團隊僅僅用了一年半的時間，完成了需要三到五年才能完成的研發任務，生產了大概10倍的產量，最終保證了供貨。2009年5月，鞍鋼爲遼寧艦修復生產的200噸航母用鋼順利交付。

隨後，周丹採用快速感應加熱技術,對鞍鋼生產的熱軋球扁鋼淬火工藝進行了研究,設計開發出淬火生產線,對電源頻率、加熱方式、感應器等設備及工藝參數進行了選擇確定，由此研發了熱軋球扁鋼快速感應加熱技術。這些都爲我國國產航母的研製奠定了基礎。

圖注：鞍鋼集團鋼鐵研究院軍工所研究員周丹，其團隊研製成的對稱球扁鋼對於遼寧艦的改造，意義非凡

甲板鋼研製，解決國產航母建造最重要的問題

隨着國產航母建造工作的開始，航母甲板鋼的研製工作亦成爲重中之重。

甲板是航母艦體結構的關鍵部位，功能和作用十分特殊。在航母上，飛機在一兩百米內，就要從靜止狀態完成滑跑、起飛、騰空的過程。當飛機加力開到足以飛起時，發動機噴射出的火焰可達上千度，足以把一般鋼材製作的甲板熔化！一般艦載機每架都有三十來噸重，降落着艦時，對甲板的衝擊力極大，因此，對甲板的抗衝擊力、抗扭曲力的要求就非常高。此外，航母甲板還要有抗敵方穿甲彈攻擊的較強能力。所以航母甲板鋼屈服強度MPa（兆帕）更是要求在500MPa以上。另外，拼焊飛行甲板的鋼板面積越大，焊縫數量就越少，還能縮短建造週期，提高甲板整體質量，這就對甲板鋼的力學性能提出了非常嚴格的要求。

正是因爲要同時滿足如此多的苛刻要求，所以航母用甲板鋼超過了任何一種軍用艦船的鋼材品質，而研製難度亦直線上升。但甲板鋼卻是航母建造不可或缺的核心材料，因爲其不但要應用於甲板，還要應用於航母其它核心部位，例如航母指揮中心，航母的動力系統等。和對稱球扁鋼的研製狀況相同，當時，世界上只有美國和俄羅斯掌握甲板鋼的製作技術，但都禁止向中國出口。於是，這個重任落在了鞍鋼集團鋼鐵研究院軍工產品研究所副所長趙剛身上。

圖注：鞍鋼利用被稱爲"世界軋機之王"的五米五超寬軋機，製作出了航母甲板鋼，爲國產航母的建造奠定了基礎

爲了能夠研製甲板鋼成功，鞍鋼特地向一重集團定製了超寬軋機。一重集團爲鞍鋼的鋼材基地研製了世界上最先進的鋼鐵生產加工設備--被稱爲"世界軋機之王"的五米五超寬軋機。這臺軋機重760多噸，由40臺左右的單機設備組成，佔地約200延長米，零部件達10萬個左右，可以軋製寬度5.5米的鋼板，軋製長度可達40米以上，是目前世界上規格最大、裝機水平最高、軋製能力最強、單機設備噸位最大的寬厚板軋機。這臺軋機的成功研製對我國造船業、核電以及國防工業等起到了重要支撐作用。

雖然有了機器，但想要研製出合格的甲板鋼亦困難重重。2011年，剛接到航母甲板鋼研製的任務時，趙剛就感到任務的艱鉅。趙剛說：實際上是很震驚的，要求我們研製超寬的、超長的、最厚規格的，這樣的甲板用鋼，生產這樣一張長寬板，是我們目前常規生產板子的四塊。爲了保障甲板鋼的順利研製，每隔一段時間，趙剛就要乘坐高鐵趕到距離鞍山100多公里外的鮁魚圈，跟蹤軍工鋼的生產。而鞍鋼集團鮁魚圈分公司技術員，甲板鋼研製團隊的一員張坤稱：那段時期基本上一個多月，差不多是24小時一直在廠裏，從前線到後線各個工序進行跟蹤，每天只能睡幾個小時。

圖注：在鞍鋼的努力下，中國航母採用的甲板鋼整體技術指標與美國福特級使用的HSLA-115型特種鋼不相上下，達到了690MPa，確保了國產航母的順利研製

最終，在鞍鋼的努力下，中國航母採用的甲板鋼終於在這個軋機之王下誕生，整體技術指標與美國福特級使用的HSLA-115型特種鋼不相上下，達到了690MPa，中國成爲了世界上第三個掌握了甲板鋼技術的國家。

除了甲板鋼，在爲國產航母供應鋼材的任務中，鞍鋼只用了一年就完成了過去需要十年的特種鋼產量，目前國產航母除了30%技術相對較低的結構鋼之外，國產航母所需要特種鋼材的70％都是鞍山鋼鐵集團生產的，而這也正是我國山東艦隻用了短短數年時間就建成下水、服役的重要原因。

結語

由於對稱球扁鋼外形特殊，尺寸差異大，再加上金屬流動和孔型設計的因素，僅軋製成型就十分困難。由於沒有專用的生產線，熱處理的效果也不理想。周丹他們只好把球扁鋼一個根，固定在熱處理架上，防止變形，終於保證了產品的生產。周丹團隊僅僅用了一年半的時間，完成了需要三到五年才能完成的研發任務，生產了大概10倍的產量，最終保證了供貨。2009年5月，鞍鋼爲遼寧艦修復生產的200噸航母用鋼順利交付。

隨後，周丹採用快速感應加熱技術,對鞍鋼生產的熱軋球扁鋼淬火工藝進行了研究,設計開發出淬火生產線,對電源頻率、加熱方式、感應器等設備及工藝參數進行了選擇確定，由此研發了熱軋球扁鋼快速感應加熱技術。這些都爲我國國產航母的研製奠定了基礎。

圖注：鞍鋼集團鋼鐵研究院軍工所研究員周丹，其團隊研製成的對稱球扁鋼對於遼寧艦的改造，意義非凡

甲板鋼研製，解決國產航母建造最重要的問題

隨着國產航母建造工作的開始，航母甲板鋼的研製工作亦成爲重中之重。

甲板是航母艦體結構的關鍵部位，功能和作用十分特殊。在航母上，飛機在一兩百米內，就要從靜止狀態完成滑跑、起飛、騰空的過程。當飛機加力開到足以飛起時，發動機噴射出的火焰可達上千度，足以把一般鋼材製作的甲板熔化！一般艦載機每架都有三十來噸重，降落着艦時，對甲板的衝擊力極大，因此，對甲板的抗衝擊力、抗扭曲力的要求就非常高。此外，航母甲板還要有抗敵方穿甲彈攻擊的較強能力。所以航母甲板鋼屈服強度MPa（兆帕）更是要求在500MPa以上。另外，拼焊飛行甲板的鋼板面積越大，焊縫數量就越少，還能縮短建造週期，提高甲板整體質量，這就對甲板鋼的力學性能提出了非常嚴格的要求。