為何不用鈦合金造核潛艇？

前不久，中國自主研製的10000米載人深潛器“奮鬥者”號成功深潛並坐底世界最深的深淵，馬裡亞納海溝11909米，一舉打破了世界紀錄。為我們的祖國高興之餘，很多網友也肯定想到“奮鬥者”號的核心，鈦合金載人球艙，並且想到了能不能用鈦合金打造一艘屬於我國海軍的核潛艇，一起可以在更深的海底執行作戰任務。

鈦合金造潛艇說實話還真有這樣的先例，早在1960年代初蘇俄就開始對鈦合金材料在潛艇上的應用進行相應的研究，並且突破了包括鈦合金的加工和焊接等技術難題，其在潛艇上使用鈦合金的比例和水平均處於世界領先水平。

有資料記載，蘇俄從1963年至今，一共研發了5型19艘使用鈦合金做為耐壓殼體的核潛艇。其中最著名的大概要數M級“共青團員”號。該艇號屬於蘇俄海軍685型，北約代號M級，俗稱“麥克”級。它曾經是這個世界上最大的攻擊型核潛艇，水下排水量超過8000噸，潛艇的耐壓殼體就是採用ΠΤ-3B鈦合金製造的，最大潛深1250米，為世界之最，水下的航行接近40節，這與它使用了輕巧結實的鈦合金做為耐壓殼體材料是分不開的。

那麼後來蘇俄包括現在的俄羅斯都不再使用鈦合金這一新材料來建造核潛艇了呢？這裡面主要的原因是鈦合金材料實在是太貴了，其價值幾乎與同等重量的黃金等價，因此那些鈦合金潛艇也被稱為金魚。想當年蘇俄最鼎盛的時候都經不起這樣的折騰，如今以俄羅斯的國力就更玩不起這樣的燒錢貨了。

鈦合金的主要成分是鈦和鋁為主，再加上一些少量的金屬元素組成的合金材料，具有重量輕、機械強度高，無論是韌性還是抗拉效能都非常的出色，其比重只有鋼的60？強度卻和鋼差不多。更厲害的是鈦合金沒有磁性，而且其耐腐蝕效能極強，尤其是抗海水腐蝕的效能極佳，因此被廣泛的應用到航空航天和海洋工程中，用於製造核潛艇實在是在合適不過了。但任何事物總有兩面性，鈦合金也不例外，它的缺點也很突出，那就是材料價格極其的昂貴，而且不容易加工和焊接，這大大的限制了其在工業和軍事上的使用量。

鈦合金之所以昂貴是因為它作為一種新材料誕生世界並不長。其實鈦這種元素在地球上並不算什麼稀罕貨色，其在元素表中的儲量甚至還排在第10，在地球上主要以鈦鐵礦和金紅石的形式存在，廣泛的分佈在地殼和岩石圈中。鈦最常見的化合物是二氧化鈦，可用於製造白色顏料鈦白粉，其他化合物還包括四氯化鈦及三氯化鈦，在工業生產當中都非常的有用。

不過鈦在地球上的數量雖然不少，可惜其分佈非常的分散，而且不容易提取。鈦本身的化學性質極其的活潑，尤其是在高溫下更是一種極易被氧化，這就給鈦的冶煉造成很大的麻煩，鈦金屬甚至還能在高溫下與坩堝的耐火磚材料發生反應，爭奪氧分子，對冶煉容器造成嚴重的破壞，因此直到1910年美國通用電氣的M。 A。 Hunter才利用加熱熱四氯化鈦和鈉金屬冶煉出第一塊純淨的鈦金屬。

生產困難售價自然就被推高了，不過這還不是最麻煩的，事實上鈦合金材料的加工效能也不好。主要表現在鈦金屬表層的氧化膜是一種硬度極高的物質，切削加工很困難，再加上其彈性模量較小，機加工時對刀具的磨損很厲害，因此是一種很不容易加工的材料。另外鈦合金的焊接也是個大麻煩，目前對於鈦合金的焊接方法只有氬弧焊和電子束焊，對焊接裝置。人員技術的要求都非常高，因此也推高了其製造的成本。因此到目前為止，除了蘇俄，再沒有第二個國家使用鈦合金材料製造核潛艇。