Въведение в класификацията на горещовалцуваните корабни плочи
Горещовалцуваните корабни плочи са структурни стоманени плочи, специално произвеждани за строителството на корпуси на кораби, прегради, палуби и други морски конструкции, произвеждани в строго съответствие с правилата на класификационните общества и международните стандарти тези плочи се предлагат в изчерпателен асортимент от размери, като дебелината им обикновено варира от 3 мм до 300 мм, широчината – от 600 мм до 4200 мм, а дължината може да достига до 18 000 мм най-широко призната спецификация, регулираща корабните плочи, е ASTM A131/A131M, която охватва структурни стоманени плочи, профили, пръти и заковки, предназначени предимно за употреба при строителството на кораби материалите, обхванати от тази спецификация, са класифицирани в две основни групи: стомани с обикновена якост и стомани с по-висока якост .
Категорията стомани с обикновена якост включва марки А, В, D и Е, като всяка от тях се отличава със зададената минимална чарпиева ударна вязкост (V-образен надлъжен паз) при различни температури категорията стомани с по-висока якост включва марки AH, DH, EH и FH, които са налични в няколко нива на якост със зададени минимални стойности за границата на текучест – съответно 46 ksi (315 MPa), 51 ksi (350 MPa) или 57 ksi (390 MPa) тази систематична класификация позволява на проектираните на кораби и инженерите да избират подходящата марка стомана въз основа на конкретното конструктивно разположение, очакваните експлоатационни натоварвания и екологичните условия, на които ще бъде изложен съдът.
Материали и свойства на корабни листове с обикновена якост
Обикновени корабни плочи с нормална якост — класове А, В, D и Е — имат общи изисквания към механичните свойства, като се различават предимно по характеристиките си на ударна здравина. Всички четири класа имат минимално зададена граница на текучест от 34 ksi (235 MPa) и обхват на якостта при опън от 58–75 ksi (400–520 MPa) клас А е най-базовият клас и не изисква изпитване на ударна здравина. Стальта от клас В е често срещан стомен материал с нормална якост при опън, притежава добра ударна здравина, силна корозионна устойчивост и отлични свойства за обработка и заваряване стальта от клас D се подлага на изпитване на ударна здравина при -20 °C, докато стальта от клас Е — най-високият клас с обикновена якост — се изпитва при -40 °C. За плочи с дебелина до и включително 40 mm често се използват състоянията „въздушно охлаждане“ и „контролирано валцоване“ за плочи с дебелина над 40 mm е задължително нормализиране или термомеханична контролирана обработка (TMCP), за да се повиши якостта и ударната здравина .
Химичният състав на обикновените корабни плочи с нормална якост се контролира строго, за да се осигури последователност на механичните свойства и заваряемостта. Клас А обикновено съдържа максимум 0,21 % въглерод, 0,50 % кремний и 0,60 % манган, като фосфорът и серата са ограничени до по 0,035 %. Класовете B, D и E имат подобни граници за въглерода и примесите, като съдържанието на манган се коригира, за да се постигнат изискваните механични свойства. Съотношението между мангана и въглерода се поддържа над 2,5, за да се гарантира достатъчна якост и ударна вязкост. Плочите притежават отлична заваряемост, като строгият контрол върху химичния състав и механичните свойства осигурява последователно и надеждно качество за изискващите морски приложения. при заваряване се предполага, че ще бъде използван заваръчен процес, подходящ за класа стомана и за предвидената употреба или експлоатация. .
Материали за корабни плочи с повишена якост и тяхните свойства
Повишена якост корабни плочи — класове AH, DH, EH и FH — предлагат превъзходни механични свойства за изискващи конструкционни приложения в корабостроенето. Тези класове са налични в няколко нива на якост: 32 (минимална граница на текучест 315 MPa), 36 (минимална граница на текучест 355 MPa) и 40 (минимална граница на текучест 390 MPa) например стоманени плочи AH36, DH36 и EH36 имат минимална граница на текучест от 51 ksi (355 MPa) и обхват на якостта при опън от 71–90 ksi (510–650 MPa) по-високата якост на тези класове позволява по-тънки корпусни плочи, което намалява общата маса на съда, без да се компрометира конструктивната му цялост всеки ниво на якост е допълнително разделено според класовете на качеството, които съответстват на температурите за изпитания при удар: клас А (0 °C), клас D (–20 °C), клас Е (–40 °C) и клас F (–60 °C). Тази всеобхватна класификационна система гарантира, че подходящият стоманен клас може да бъде избран за всеки конструктивен елемент – от некритични вътрешни прегради до най-напрегнатите външни корпусни секции, работещи в арктични условия.
Химичният състав на корабните плочи с по-висока якост включва микросплавяващи елементи, за да се постигнат подобрени механични свойства. Тези класове съдържат въглерод до 0,18 %, манган от 0,90 % до 1,60 %, кремний от 0,10 % до 0,50 %, като фосфорът и серата са ограничени до по 0,035 % всеки. контролираните добавки на ниобий (0,02–0,05 %), ванадий (0,05–0,10 %), титан (до 0,02 %) и други елементи допринасят за финиране на зърната и укрепване чрез преципитация. . За приложения, изискващи устойчивост срещу слоесто разкъсване, е налична стомана с Z-качество (напр. Z35) с минимално специфицирано средно намаляване на площта при изпитване на опън в дебелината на 35 % . Доставното състояние за корабни плочи с по-висока якост е от критично значение: доставката в състояние „след валцовка“ обикновено не се допуска. Вместо това плочите трябва да се доставят в нормализирано, нормализирано-валцувано или TMCP състояние. TMCP включва контролирана валцовка, последвана от ускорено охлаждане, което води до финозърнеста микроструктура с отлична ударна вязкост, особено при ниски температури. Състоянието на термична обработка е ясно посочено върху всяка плоча — „N“ за нормализирано и „TMCP“ за термомеханично контролирано обработени плочи. Този строг контрол върху технологичните условия гарантира, че корабните плочи с по-висока якост осигуряват необходимата комбинация от якост, ударна вязкост и заваряемост, от жизнено значение за безопасното и надеждно строителство на съвременни кораби и океански съоръжения .
