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为什么船的螺旋桨是铜的,而不是铁的?
由于船的螺旋桨的工作环境是高盐的海水中,在这种环境里面,铁制品极易腐蚀,虽然从材质上来说铁制品更加坚硬,而且铁的制作成本低廉。
因此使用铁制品制作的螺旋桨寿命很短。所以铁质的螺旋桨逐渐退出历史的舞台,随之而来的是铜制品的螺旋桨。
扩展资料
二战后掀起了航母建造的高潮,当时的航母采用的是黄铜制造的螺旋桨。黄铜的硬度很高,但是又比铁合金低一点,所以塑形难度不大易于加工。更重要的是黄铜比较耐腐蚀,可以在高含盐的海水中长时间不被腐蚀。
但后来随着航母建造的吨位越来越大,以及航母对速度的要求越来越高。黄铜制作的螺旋桨也暴露出了问题。由于螺旋桨的速度不断提高,导致摩擦力增大,黄铜出现脱锌情况,一旦脱锌后腐蚀也会加剧。
后来技术不断发展出现了镍铝青铜,镍铝青铜的出现具有划时代的意义,它很好的克服了原来的黄铜的缺陷。不仅在耐腐蚀性和抗压强度上有了很大的提高,而且镍铝青铜更加艰苦也可以降低噪音,成为了航母螺旋桨的最佳选择。
船用螺旋桨是用什么材料做成
人类在发明了现代机器推进的“汽船”后,几乎不久就发明了螺旋桨。当今的船舶,除了少数采取喷水推进和泵推的,绝大多数还是采取传统的螺旋桨推进。若再观察一下,这些螺旋桨,99%从外表一看就知道是铜材料制作的。大家都知道,铜的硬度和韧性远远不如钢材,那么为何当今的船舶,还都在用铜合金制作螺旋桨呢?
首先,随着现代船舶越造越大,民船已经有50万吨级别的,而最大的航母也超过了11万吨,因此螺旋桨其实也越造越大,螺旋桨的直径,已经从过去的1到6米,扩大到最大到了10米以上!这种尺寸的部件,在工业加工上,就已经属于大型和超大型零件,螺旋桨表面曲面多,线条复杂,而要求的工艺指标为精度高于0.1mm,这就造成技术非常普通的民用螺旋桨,也难以用一般的车床、铣床加工成型;至于军用的高精度螺旋桨,就更需要先进的高精度数控机床来加工。
螺旋桨作为推进用的强力受力部件。其内部对强度的要求也高,不能有沙眼、气泡。因此大型螺旋桨的叶片,一般不能用锻压成型,目前工业上能使用的生产方式一般以高精度的铸造为主,一次浇铸成型然后用机械打磨抛光表面使其达到要求。
就工业铸造工艺来说,铜的熔点低,铸造简单。热铜液的流动性好,铸件气泡少,光洁度高,因此螺旋桨材料几乎由铜合金垄断,用的最多的是镍铝青铜。
目前船用螺旋桨采用不锈钢铸造也是有的,但是不锈钢件整体铸造技术难度过大。不锈钢的熔点高,所以铸造模具的耐火性也得提升。工业上有个经验公式,铸造温度每提高100度,成本加一倍。青铜熔点只有800度,而不锈钢熔点高达1700度,温度差了900度,铸造成本翻9倍。而且精密焊接和硬表面抛光的费用都加进去,这成本就贵得多了。所以不锈钢螺旋桨没有大规模普及。
其次,铜合金相比较钢类材料做螺旋桨有其优点:化学活性低,不易氧化,特别是镍铜合金,俗称白铜,几十年不腐,光亮如初。
铜离子属于重金属离子,有一定的毒理作用。在海水状态下,藻类,贝类难以存活,附着少,清理方便。切削性能好,同等切削条件下,可以获得的表面精度比钢铁类材料至少高2个等级,无加工硬化现象,对刀具损耗小,容易加工。表面精度,往往决定了噪声大小。
航母螺旋桨为何用铜制造
其实大多数船舶的螺旋桨都是用铜的(多是以铜合金为主:锰青铜、镍锰青铜、镍铝青铜、锰铝青铜),螺旋桨在海水中工作,用钢铁极易腐朽,而铜比较耐腐蚀。
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