为何不用钛合金造核潜艇？

前不久，中国自主研制的10000米载人深潜器"奋斗者"号成功深潜并坐底世界最深的深渊，马里亚纳海沟11909米，一举打破了世界纪录。为我们的祖国高兴之余，很多网友也肯定想到"奋斗者"号的核心，钛合金载人球舱，并且想到了能不能用钛合金打造一艘属于我国海军的核潜艇，一起可以在更深的海底执行作战任务。

钛合金造潜艇说实话还真有这样的先例，早在1960年代初苏俄就开始对钛合金材料在潜艇上的应用进行相应的研究，并且突破了包括钛合金的加工和焊接等技术难题，其在潜艇上使用钛合金的比例和水平均处于世界领先水平。

有资料记载，苏俄从1963年至今，一共研发了5型19艘使用钛合金做为耐压壳体的核潜艇。其中最著名的大概要数M级"共青团员"号。该艇号属于苏俄海军685型，北约代号M级，俗称"麦克"级。它曾经是这个世界上最大的攻击型核潜艇，水下排水量超过8000吨，潜艇的耐压壳体就是采用ΠΤ-3B钛合金制造的，最大潜深1250米，为世界之最，水下的航行接近40节，这与它使用了轻巧结实的钛合金做为耐压壳体材料是分不开的。

那么后来苏俄包括现在的俄罗斯都不再使用钛合金这一新材料来建造核潜艇了呢？这里面主要的原因是钛合金材料实在是太贵了，其价值几乎与同等重量的黄金等价，因此那些钛合金潜艇也被称为金鱼。想当年苏俄最鼎盛的时候都经不起这样的折腾，如今以俄罗斯的国力就更玩不起这样的烧钱货了。

钛合金的主要成分是钛和铝为主，再加上一些少量的金属元素组成的合金材料，具有重量轻、机械强度高，无论是韧性还是抗拉性能都非常的出色，其比重只有钢的60%，强度却和钢差不多。更厉害的是钛合金没有磁性，而且其耐腐蚀性能极强，尤其是抗海水腐蚀的性能极佳，因此被广泛的应用到航空航天和海洋工程中，用于制造核潜艇实在是在合适不过了。但任何事物总有两面性，钛合金也不例外，它的缺点也很突出，那就是材料价格极其的昂贵，而且不容易加工和焊接，这大大的限制了其在工业和军事上的使用量。

钛合金之所以昂贵是因为它作为一种新材料诞生世界并不长。其实钛这种元素在地球上并不算什么稀罕货色，其在元素表中的储量甚至还排在第10，在地球上主要以钛铁矿和金红石的形式存在，广泛的分布在地壳和岩石圈中。钛最常见的化合物是二氧化钛，可用于制造白色颜料钛白粉，其他化合物还包括四氯化钛及三氯化钛，在工业生产当中都非常的有用。

不过钛在地球上的数量虽然不少，可惜其分布非常的分散，而且不容易提取。钛本身的化学性质极其的活泼，尤其是在高温下更是一种极易被氧化，这就给钛的冶炼造成很大的麻烦，钛金属甚至还能在高温下与坩埚的耐火砖材料发生反应，争夺氧分子，对冶炼容器造成严重的破坏，因此直到1910年美国通用电气的M. A. Hunter才利用加热热四氯化钛和钠金属冶炼出第一块纯净的钛金属。

生产困难售价自然就被推高了，不过这还不是最麻烦的，事实上钛合金材料的加工性能也不好。主要表现在钛金属表层的氧化膜是一种硬度极高的物质，切削加工很困难，再加上其弹性模量较小，机加工时对刀具的磨损很厉害，因此是一种很不容易加工的材料。另外钛合金的焊接也是个大麻烦，目前对于钛合金的焊接方法只有氩弧焊和电子束焊，对焊接设备。人员技术的要求都非常高，因此也推高了其制造的成本。因此到目前为止，除了苏俄，再没有第二个国家使用钛合金材料制造核潜艇。