HY-80

HY-80 представляет собой высокопрочную низколегированную сталь с высоким пределом текучести . Он был разработан для использования в военно-морских приложениях, в частности, для разработки прочных корпусов для программы атомных подводных лодок США, и в настоящее время до сих пор используется во многих военно-морских приложениях. Он ценится за соотношение прочности и веса . ^{[ нужна ссылка ]}

Стали «HY» обладают высоким пределом текучести (сопротивление остаточной пластической деформации). HY-80 сопровождается HY-100 и HY-130, где каждый из 80, 100 и 130 относится к их пределу текучести в тысячах фунтов на квадратный дюйм (80 000 фунтов на квадратный дюйм, 100 000 фунтов на квадратный дюйм и 130 000 фунтов на квадратный дюйм). HY-80 и HY-100 являются свариваемыми марками; тогда как HY-130 обычно считается непригодным для сварки. Современные методы производства стали, которые позволяют точно контролировать время/температуру во время обработки сталей HY, сделали стоимость производства более экономичной. ^[1] Считается, что HY-80 обладает хорошей коррозионной стойкостью и хорошей формуемостью в дополнение к свариваемости. ^[1]Использование стали HY-80 требует тщательного рассмотрения процессов сварки, выбора присадочного металла и конструкции соединения с учетом изменений микроструктуры, деформации и концентрации напряжений.

Необходимость в разработке улучшенных сталей была вызвана стремлением к более глубоководным подводным лодкам. Чтобы избежать обнаружения гидролокатором , подводные лодки в идеале должны действовать по крайней мере на 100 метров ниже глубины звукового слоя . ^[2] Подводные лодки времен Второй мировой войны работали на глубине редко более 100 метров. С развитием атомных подводных лодок их новая независимость от поверхности для подачи воздуха для их дизельных двигателей означала, что они могли сосредоточиться на скрытых операциях на глубине, а не действовать в основном как надводные подводные лодки. Повышенная мощность ядерного реактора позволила их корпусам стать больше и быстрее. Развитие сонара позволило им эффективно охотиться на глубине, а не полагаться на визуальные наблюдения сглубина перископа . Все эти факторы вызвали потребность в улучшенных сталях для более прочных прочных корпусов.

Прочность корпуса подводной лодки определяется не только пределом текучести, но и усталостной прочностью. ^[3] Наряду с очевидной потребностью в достаточно прочном корпусе, чтобы его не раздавило на глубине, циклический эффект сотен погружений в течение срока службы подводной лодки ^[i] означает, что усталостная прочность также важна. Чтобы обеспечить достаточную устойчивость к усталости, корпус должен быть спроектирован таким образом, чтобы сталь всегда работала ниже своего предела выносливости ; то есть напряжение из-за давления на глубине остается меньше усталостной прочности в течение неопределенного числа циклов.

Подводные лодки США после Второй мировой войны, как обычные, так и атомные, имели улучшенную конструкцию по сравнению с более ранними подводными лодками флота . Их сталь также была улучшена и стала аналогом «HY-42». ^[2] Лодки этой постройки включали USS  Nautilus и Skate - class , которые были первыми атомными подводными лодками с тогдашней обычной формой корпуса. Более поздний класс Skipjack , хотя и имел новую каплевидную форму корпуса Albacore, также использовал эти более ранние стали. Такие лодки имели нормальную рабочую глубину около 700 футов (210 м) и глубину разрушения 1100 футов (340 м). Бюро кораблейпровел исследовательскую программу по разработке стали повышенной прочности для строительства кораблей и подводных лодок. Во время испытаний вариант стали со специальной обработкой (STS), однородной броневой стали типа Круппа, разработанной Carnegie Steel в 1910 году и обычно используемой для защиты палубы, с модификациями из углерода и никеля и добавлением молибдена , стал известен как «Low -углерод СТС"; эта сталь показала наилучшее сочетание всех желаемых свойств. Низкоуглеродистый STS стал предшественником HY-80 ^[6] и впервые был использован в 1953 году для строительства USS  Albacore , небольшой дизельной исследовательской подводной лодки. Альбакориспытал свою одноименную каплевидную форму корпуса, которая станет образцом для следующих ядерных классов США. ^[7]

Разрешение класса USS  Plunger на строительных путях на острове Мэр