如何看待美军核潜艇所用钢材存在数据造假，且造假已持续数十年？ 第2页

事很大……

多大呢？

因为这件事情涉及的厂商（通用电船和纽波特纽斯），是美国现役的弗吉尼亚级核潜艇的主要制造方。

也就是说，如果这批材料是提供给潜艇的话，那么大概率是提供给弗吉尼亚级潜艇。

况且早在07年，弗吉尼亚级就出过材料问题的幺蛾子，所以这事曝光等于说是，整个现役的弗吉尼亚级核潜艇都有概率有问题。

至于这个问题有多大，只能看材料问题有多严重吧。

哦，对了，补充一句，那个纽波特纽斯，也是美国唯一一个现代航母的制造厂……所以说，美国海军最好祝愿出事的只有核潜艇，而不会波及自家航母。

至于说这事会不会和前段时间的潜艇撞击联系在一起……

这就得看到时候美国国防部的调查结果了。

不过就现在美军的尿性来看，我觉得调查结果也够呛。

而且说句不好听的：

按照现在美军的尿性，鬼知道这玩意到底是孤立事件还是冰山一角。

新闻其实没怎么写清楚具体做了什么测试，我努力翻了翻，只能依据自己浅薄的经验胡乱猜测，如果搞错了，权当博君一笑，望各方大佬多多斧正。

0、相关实验猜测

低温，冲击实验、压力容器（潜艇本质上可以看做压力容器），这三个关键词新闻是给了出来

那么美国人在测试时会参考的标准必然是ASME^[1] ASTM^[2]体系（事实上ASME大量直接引用了ASTM标准，很多时候工程方面对二者没做特殊区分），在这ASME第II卷A篇铁基材料中与前两个关键词相关的测试应该是A370中的夏比冲击和E208的落锤试验。

而在压力容器领域这二者之间又很微妙的联系，如果图省事，从实验复杂程度来讲个人有理由怀疑Elaine Marie Thomas应该是一起把二者都省略掉了。

1、落锤试验简介

这个测试应该是低温落锤冲击实验，主要依据标准ASTM E208，Standard Test Method for Conducting Drop-Weight Test to Determine Nil-Ductility Transition Temperature of Ferritic Steels

这个标准的起源在E208第一段就有介绍，在上世纪50年代美国海军研究所NRL的W.S.Pellini、P.P.Puzak等人开创。

This drop-weight test was developed at the Naval Research Laboratory in 1952 and has been usedextensively to investigate the conditions required for initiation of brittle fractures in structural steels.

不过当年我在上重做实验的时候，就对这个实验很有兴趣，因为他和其他所有的力学测试都不一样，带有极强的未知性，就多问了几句。力学室的一位老同志给我讲的就很有趣了，据说当年美军在通过白令海峡时，总是会出现船舶受冰山撞击后出现断裂的现象，但是依据当时的强度校核理论，这些材料不应该出现这个问题，于是在深入研究材料低温性能后，发现了冷脆现象，并据此建立了落锤试验，以期找到无塑性转变温度NDTT。

我国在上世纪六十年代建立了类似的测试技术，制定标准GB/T 6803，铁素体钢的无塑性转变温度落锤试验方法

2、冷脆/无塑性转变温度

上文提到两个术语，一个是冷脆，另一个是无塑性转变温度，这两个名词相信材料的同学肯定都比较熟悉，可以直接划过了，下面是对非专业有兴趣的同学做的一点介绍。

（待复制）

3、落锤试验测试方法

太多了，我再慢慢翻译下，发现以前做的还是有一些野路子，怕误导大家，先看完标准再写吧。

4、落锤试验的特殊性

一般情况下的力学实验都是考察材料的某个特性，比如强度、硬度、韧性等，但是落锤试验和其他实验力学实验，比如拉压弯扭冲击硬度等等实验所不一样的地方，落锤试验是在寻找一个“温度值”。

设计方给出的设计采购规范里面通常会写NDT不得高于XX值，这个实验看起来和摆锤的夏比冲击实验很相似，但是起实验目的却相差很多，这也是我一开始十分迷惑的地方，为什么要重复做两个很接近的实验，于是才有了和上面那位老同志的对话。

此外，实验中温度的初始值选取十分重要，在测试方法中可以看出来，如果第一个温度没有选好，那么很容易出现该实验反复测试的情况，甚至会尴尬的发现试样不够了，还需要重新加工，乃至重新取样（这也是很多设计方在采购规范中要求两份以上备件的原因之一）

5、落锤评判准则

这个图基本上解释了设计准则，先放这里，后面再解释，直接说结论

NDT＜工作温度，此时高应力区的小裂纹处不会造成脆性断裂；

NDT+33℃设计标准：对结构钢而言，FTE≈NDT+33℃，适用于原子能反应堆压力容器标准；

NDT+67℃设计标准：适用于全塑性断裂，在塑性超载条件下，仍能保证最大限度的抗断能力，也适用于原子能反应堆压力容器标准。

6、该实验应用场景

ASTM的标准很多被ASME大量直接引用，这其实也间接的说明了该测试其实大量应用于各种压力容器，核电、船舶、化工、火电，压力容器之外我查了下文献，发现也有很多应用。

一边写一边改，估计一个月能填坑就不错U•ェ•*U，有很多资料是英文的，后面再慢慢填坑，反正热度也过去了，我慢慢写，您有兴趣就慢慢看

参考

1. ^ASME https://www.asme.org/
2. ^ASTM https://www.astm.org/

研究了一下这个造假的美帝企业，堪萨斯城的Bradken 工厂。资料上说它是通过ISO 9001:2008规范的全能力的钢铁铸造和机械加工公司。可以生产重量不超过 65,000 磅（30吨）的碳钢、低合金和不锈钢铸件，10,000 磅（5吨）的镍基和特种钢铸件、以及机加工、大型/重型制造所需的耐磨材料铸件（这应该指高锰钢等材料），公司专注于高度工程化的大型复杂任务的关键铸件。

Bradken 1922从澳大利亚悉尼起家，来回兼并折腾以后，现在是一个跨国企业，名下有3825家公司（严重怀疑是总雇员数量，但是原文是公司，Bradken应该没那么大），美国的堪萨斯城的工厂是它旗下的一个大型的铸造厂，2003年成为Bradken的成员（之前几十年这个厂应该就在了，但找不到更多的信息），现有1015个雇员，年销售额大概2.2亿美元（大概13亿人民币），这个厂今年8月还拿到DDG125（阿利·伯克级驱逐舰）大订单，完全不受2017年造假事件的影响，证明这是美帝关键的机械加工企业，军舰和潜艇中的大型铸件都还得靠它。

当然，工业能力美帝是拉胯的，德阳二重产值大约200亿，人数大约13000人，其中的铸造分厂大约1500人，劳动生产率算下来比美帝的这个铸造工厂更高，而且我们的技术水平更高，二重的最大的铸件都到600吨了。

至于这个工厂犯的错误，是铸造材料的低温韧性实验造假，铸造必须融化金属，原材料及工艺过程都可能产生氢，被材料吸收以后，包括铸铁，低碳钢，低合金钢，不锈钢，甚至钛合金都可能产生氢脆，而且是强度越高的材料越严重，氢脆可能导致强度，韧性，疲劳强度等几乎所有的力学指标下降。对于小型普通铸件，可以通过退火消除氢脆，超大型或者薄壁等特殊铸件就不行了，所以应该在铸造完成之后用同一炉的材料试样进行力学试验，保证这个铸件没有超过标准的氢脆现象。

氢脆发生的温度是-100到200摄氏度，越低越容易发生，但由于有氢原子聚集的过程，常温下不会立即发生氢脆，但随着时间的累积，在不那么冷的时候，也可能因为氢脆发生诸如疲劳断裂等严重问题，尤其是船舶。泰坦尼克撞冰山断裂，原因就是钢材韧性降低，无法承受冰山的碰撞（设计是可以依靠水密舱扛住的，但焊缝断裂），要知道海水最低温度也低不到-5度吧。

新闻里说美国海军要求测试在-100华氏度条件下的力学性能，这个对于核潜艇或者军舰来说，这都是历史教训凝结成的规则，而这个负责测试的工程师（女性）居然觉得海军这个要求是愚蠢的，因此就全部造假，而且造假几十年无人发现，直到快退休有人接班才发现，真尼玛心大，美帝这些老工厂的管理也真是烂的很啊。

最搞的是这工厂的管理层连鞠躬都不用（日本好歹领导鞠躬道歉了），直接取消负责测试的老太太退休金，抓起来判10年，反正有错怪员工不是。嗯，最新的伯克级的铸件，继续让这厂子干，要不给这厂子，大概就只能交给中国人干了（Bradken在徐州真有一个独资的铸造厂）。

记得以前流传过据说是美军里的一句话：你手上的武器是由报价最低的承包商制造的。

只是我也没想到，85年美国的承包商就卷成这样了？

程序出问题了，怪测试人员造假。。

真以为开发人员没事?

报道中的最后一条需要引以为戒：

作为检测人员，按照检测标准进行检测是工作的本分，至于这个标准是否有问题，是否是“愚蠢的“，不是由检测人员来判别的，不说检测人员有没有这个技术水准来挑战标准，就是他真的具备了这个能力，真的认为标准有问题，正确做法是上报，讨论新的标准制定问题，而不是绕过标准，按照自己理解的标准来放松。

作为结构设计人员，对于施工人员的要求就是照图施工，我们虽然也怕责任心不强的施工人员没有理解透彻图纸而施工错误，但最怕的是那种专业水平半吊子，施工过几个工程就觉得自己是专家，现场主动不按照图纸施工，而是凭借以前做过工程经验来偷偷修改设计的所谓”有经验施工管理人“。前一类人造成的错误是零星局部的，容易被发现也容易纠错，但后者按照自己意图发挥而不照图施工的，造成的错误往往是系统性错误，隐藏的深，不易发现，而且一旦发现，纠错的代价也更大。

因此在做设计交底工作时，遇到施工单位说”我们以前是怎么怎么做的，也都没问题“这样的人，要格外小心，因为这样的人去管理施工时，更容易按照自己想法随意修改设计，还很难发现。我们更愿意与施工单位中毕业不久但很有责任心的年轻人沟通，虽然他们问的问题多，但他们真是严格照图施工，施工时遇到一点与图纸不一致都要较真，他们看管的工程，往往比那种有工作经验，喜欢”抓大放小“的管理者，更有质量保证。

再次强调，设计人员、检测人员、施工人员，按照规范、图纸执行工作是本分，不要加入你的主观思考，有时候做个|”没有思想的机器人“，更能保证工作质量。