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近日，四川电视台的报道中，出现了中国航母电磁弹射器用材料项目开工的消息。根据电视台的截图，这个材料是Mn18Cr18N，属于无磁性奥氏体钢。
Mn18Cr18N是一种钢材的牌号，最大的两个特点是无磁性，不生锈。对于航母电磁弹射系统来说，这两个性能的重要性是显而易见的——特别是无磁性，它能保证即使是弹射过程形成的电磁场再强烈，相关的钢制结构也不会被磁场拉扯，引发结构变形、撕裂等问题。
图：电磁弹射系统上用的Mn18Cr18N钢，外观看起来和普通不锈钢差异不大事实上Mn18Cr18N在涉及到电磁方面，是极为有名的一个钢种；现在300MW以上的大型发电机，其护环的唯一钢种，就是Mn18Cr18N——P900和P2000都是这个钢种的衍生。而航母电磁弹射系统，从原理和结构本质上讲，就是一台超高功率的直线电机；其导轨就是传统电动机中的定子，而牵引飞机的滑块，就是传统电动机中的动子。因此中国航母电磁系统会大量使用这种钢材，本身就不是秘密，而是决无二途的必然技术选择。
而另一个防腐蚀的特性也极为重要，因为钢材在受力的情况下，腐蚀情况会变得特别严重、发展特别快；在关键的承力结构件上，如果抗应力腐蚀能力很差，它会非常快就形成应力腐蚀裂纹，导致结构件开裂报废。事实上Mn18Cr18N钢的兴起，就是因为它的前辈钢种比如50Mn18Cr4 和 50Mn18Cr4WN的抗应力腐蚀能力太差。
图：美国航母电磁弹射系统
在Mn18Cr18N钢中，主要元素由锰Mn、铬Cr、碳C、氮N等组成。其中锰的作用是提高钢材的强度，并削弱锻造开裂的倾向；铬的作用是提升钢材强度、抗腐蚀能力、改善氮在钢材中的溶解分布；氮可以大大的提高钢材的强度和耐腐蚀性。而Mn18Cr18N钢材本身的无磁性，则由猛、氮、碳共同使钢材形成稳定奥氏体而获得。
Mn18Cr18N钢的冶炼技术，首先由国外在70年代后期开发成功。在国内，这个钢种是七五计划中的重点项目，最早是80年代后期引进，并在1991年首先由一重集团制造了两件300MW发电机的护环，代表中国正式具备该刚钢种在关键设备上的实用能力。
图：电磁炮一样不能少了这种钢材而此次投入使用的航母电磁弹射器钢材，虽然牌号仍然属于同一个系列；但是在冶炼水平、钢材本身性能指标、锻造等部件加工工艺上，又远远不是当年可比。比如总的来讲，Mn18Cr18N钢属于高氮奥氏体不锈钢，其中氮元素的高低，对于总体性能影响非常大；高氮使得钢材的强度等性能显著提高，但是更难以锻造、而且锻造极易开裂；而国内现在就能造出的成品钢，可以比当年含氮量要高的多。
高性能的Mn18Cr18N钢在冶炼和锻造上要求极高，国内对于电磁弹射器的研究，在促使Mn18Cr18N钢进步的同时，也意味着中国在未来更大功率发电机组上核心部件的制造能力将更进一步，是军民技术融合相互推动的极好例子。（作者署名：候知健）
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