船体结构钢

1. 船体结构钢 王学武

2. 船体结构钢 • 船体结构用钢指按船级社建造规范要求生产的用于制造船体结构的钢材。常作为专用钢订货、排产、销售，一船包括船板、型钢等。 • 目前我国几大钢铁企业均有生产，而且可按用户需要生产不同国家规范的船用钢材，如美国、挪威、日本、德国、法国等。 • 建造一艘16000吨级多用途集装箱货船，单船体用钢材就需要4600吨，2005年我国造船量为1200万载重吨，消耗钢材400多万吨，由此可见造船用钢对发展造船工业的重要性。

4. 船体结构钢分类 • 船体用结构钢按照其最小屈服点划分强度级别为： 一般强度结构钢和高强度结构钢。 • 中国船级社规范标准的一般强度结构钢分为： A、B、D、E四个质量等级 • 中国船级社规范标准的高强度结构钢为三个强度级别、四个质量等级：                   320MPa级：A32、D32、E32、F32 360MPa级：A36、D36 、E36、F36 400Mpa级：A40、D40、E40、F40

5. 一般强度结构钢 • A级钢——要求+20 ℃ 冲击试验性能;B级钢——要求0℃冲击试验性能;D级钢——要求-20℃的冲击试验性能;E级钢——要求-40℃的冲击试验性能。

6. 一般强度结构钢的化学成分

7. 一般强度结构钢的力学性能

8. 高强度船体结构用钢 • 高强度船体结构用钢是普通低合金高强度结构钢中一个重要钢种。随着船舶吨位不断提高,因此就提出了使用高强度船体钢的要求。 • 世界上虽然在民船上高强度钢的使用从1 9世纪已开始，但真正获得应用的还是20世纪60年代。我国国产船舶中江南造船厂制造的“东风”号万吨船上曾较多地使用过高强度钢。1998年我国CCS规范中划分了高强度船体结构用钢的品种。

9. 高强度船体结构用钢 • 高强度船体结构用钢按其最小屈服点应力划分强度级别，每一强度级别又按其冲击韧性的不同分为A、D、E、F 4级。 • 规范规定适用于厚度不超过100mm的A32、D32、E32、A36、D36和E36等级的钢板和宽扁钢以及厚度不超过50mm的A40、D40、E40、F32、F36和F40等级的钢板和宽扁钢；规范规定还适用于上述等级的厚度不大于50mm的型钢和棒材。

10. 高强度船体结构用钢的化学成分 • 低碳 为了保证较好的韧性、焊接性能和塑性，这类钢含碳量大都在0.20%以下。 • 低合金 以锰为主要合金元素，Mn能推迟奥氏体冷却时铁素体的析出，有效地起到对铁素体固溶强化和细化晶粒。当含锰量不超过1.8%时，在低碳条件下仍可保持较高的塑性及韧性。 铌或钒为辅加合金元素，铌或钒可生成碳化物或碳氮化物。一方面在热轧时阻止奥氏体晶粒长大，另一方面在冷却过程中碳氮化物析出，进一步提高钢的强度。为了提高耐锈蚀能力，还加进适量的铜（0.71～0.5%）和磷（0.05～0.10%）。这类钢具有优良的抗腐蚀的能力。

12. 高强度船体结构用钢的性能 • 高强度 一般强度船体结构用钢的屈服强度为бs=235 N/mm2，而高强度船体结构用钢的屈服强度在315 N/mm2以上；     • 良好的韧性和塑性 为了防止断裂事故和低温下的脆断，高强度船体结构用钢具有较好的伸长率（δ>20%），它在-40℃时的韧性（aK）不低于常温的50%，可以冷弯加工，能在严寒地区做工程结构； • 良好的工艺性能 作为船体结构用钢，具有优良的加工、焊接性能；这类钢多用热轧并经过正火（或退火），以各种规格的型材或板材供应。通过冲压、焊接制造各种工程结构和零件，一般情况下不再进行热处理