船體鋼材簡介

船體鋼 (steel for building ship)

介紹

用于建造和修理船舶的殼體及其附屬結(jié)構(gòu)的專業(yè)用碳素鋼。該鋼種的性能決定了船體結(jié)構(gòu)設(shè)計和建造工藝。因此，對鋼的化學(xué)成分、力學(xué)性能、工藝性能和質(zhì)量有嚴(yán)格的要求，以便保證造船質(zhì)量。

種類及其化學(xué)成分

中國國家標(biāo)準(zhǔn)GB712--88規(guī)定:一般強(qiáng)度船體鋼分為4個不同的質(zhì)量等級;高強(qiáng)度船體鋼分為2個強(qiáng)度級別3個質(zhì)量等級。其化學(xué)成分見表1。強(qiáng)度級別和質(zhì)量等級相當(dāng)于美國船務(wù)局的船體鋼，AB/A，AB/B，AB/D，AB/E和AH32，DH32，EH32，AH36，DH36，EH36;西德勞氏船級社的GLA，GLB，GLD，GLE和GLA32，GLD32，GLE32，GLA36，GLD36，GLE36的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)。

表1碳素船體鋼化學(xué)成分

鋼的性能 其力學(xué)性能、工藝性能和耐腐蝕性為:

力學(xué)性能 碳素船體鋼要有足夠的強(qiáng)度和良好的塑性、韌性及疲勞強(qiáng)度。其力學(xué)性能見表2。屈服強(qiáng)度是進(jìn)行船體強(qiáng)度計算、確定船體結(jié)構(gòu)尺寸的最基本的技術(shù)依據(jù)，對不同的船體建造應(yīng)選擇不同屈服強(qiáng)度的碳素船體鋼。材料具有良好的塑性，才能在加工過程中經(jīng)受冷熱加工，在航行過程中避免因局部受力而破壞。韌性是表示抵抗脆性破壞的能力。船體鋼由于加工后應(yīng)力狀態(tài)、加載速度和溫度等因素不同，其表現(xiàn)脆性狀態(tài)的傾向也不同，容易發(fā)生脆性斷裂。因此，要求具有良好的韌性，特別是低溫韌性，以保證船舶遠(yuǎn)洋航行的安全。疲勞性能是保證船舶在使用過程中承受各種交變載荷的作用下不產(chǎn)生低周疲勞，使船舶提高壽命。

表2碳素船體鋼力學(xué)性能

注:a-試樣厚度，mm;b-試樣寬度，mm;d-彎芯直徑，mm。

工藝性能 根據(jù)船體結(jié)構(gòu)，船體鋼要加工成各種形狀，要求具有良好的冷熱彎曲、火工矯正和焊接性能。

耐腐蝕性 船舶長期受到周圍各種介質(zhì)的化學(xué)和電化學(xué)作用，使鋼受到不同程度的腐蝕，影響使用性能。所以要求鋼的表面平整光滑無鐵皮，另外船體表面要涂好防銹漆和采用犧牲陽極保護(hù)法。

發(fā)展趨勢 隨著造船工業(yè)和船舶運輸工業(yè)的迅速發(fā)展，為滿足減輕船舶自重、增加噸位和遠(yuǎn)洋船舶運輸?shù)男枰?，碳素船體鋼正在向低合金高強(qiáng)度方向發(fā)展。目前美國、英國等在造船中使用低合金高強(qiáng)度(235~590MPa)鋼日益增多，尤其是巨型油輪的發(fā)展，對高強(qiáng)度鋼的使用更多，而且形成系列化、規(guī)范化、軍民通用化。中國目前已用16Mn、15MnTi鋼建造遠(yuǎn)洋貨輪，使用的屈服強(qiáng)度為235~400MPa范圍的低合金鋼。為了滿足造船工業(yè)的需要，船體鋼正向改善質(zhì)量，提高強(qiáng)度等級，增加產(chǎn)量等方面發(fā)展。