गरम रोल्ड जहाज की प्लेटों के सामग्री और सामग्री गुण

गरम रोल्ड जहाज की प्लेट वर्गीकरण का परिचय

गरम रोल्ड जहाज की प्लेटें संरचनात्मक स्टील प्लेटें हैं जो जहाज के हल, बल्कहेड, डेक और अन्य समुद्री संरचनाओं के निर्माण के लिए विशेष रूप से निर्मित की जाती हैं, जो वर्गीकरण सोसाइटी के नियमों और अंतर्राष्ट्रीय मानकों के सख्त अनुपालन में उत्पादित की जाती हैं . ये प्लेट्स विभिन्न आकारों में उपलब्ध हैं, जिनकी मोटाई आमतौर पर 3 मिमी से 300 मिमी, चौड़ाई 600 मिमी से 4200 मिमी तक और लंबाई 18,000 मिमी तक होती है . जहाज की प्लेट्स के लिए सबसे व्यापक रूप से मान्यता प्राप्त विनिर्देश ASTM A131/A131M है, जो मुख्य रूप से जहाज निर्माण में उपयोग के लिए अभिप्रेत संरचनात्मक इस्पात की प्लेट्स, आकृतियाँ, छड़ें और रिवेट्स को शामिल करता है . इस विनिर्देश के अंतर्गत सामग्रियों को दो प्रमुख समूहों में वर्गीकृत किया गया है: सामान्य सामर्थ्य वाले इस्पात और उच्च सामर्थ्य वाले इस्पात .

सामान्य सामर्थ्य श्रेणी में ग्रेड A, B, D और E शामिल हैं, जिनमें से प्रत्येक को विभिन्न तापमानों पर निर्दिष्ट न्यूनतम चार्पी V-नॉट्च प्रभाव कठोरता गुणों द्वारा विभेदित किया जाता है . उच्च सामर्थ्य श्रेणी में ग्रेड AH, DH, EH और FH शामिल हैं, जो कई सामर्थ्य स्तरों में उपलब्ध हैं तथा जिनके निर्दिष्ट न्यूनतम यील्ड बिंदु क्रमशः 46 ksi (315 MPa), 51 ksi (350 MPa) या 57 ksi (390 MPa) हैं यह व्यवस्थित वर्गीकरण जहाज डिज़ाइनरों और इंजीनियरों को जहाज के विशिष्ट संरचनात्मक स्थान, अपेक्षित सेवा भार और वातावरणीय परिस्थितियों के आधार पर उचित स्टील ग्रेड का चयन करने में सक्षम बनाता है, जिनका सामना जहाज को करना पड़ेगा।

सामान्य ताकत के जहाज प्लेट सामग्री और गुण

सामान्य ताकत की जहाज प्लेट—ग्रेड A, B, D और E—में सामान्य यांत्रिक गुणों की आवश्यकताएँ समान होती हैं, जबकि उनके प्रभाव के कठोरता गुणों में मुख्य रूप से भिन्नता होती है। इन चारों ग्रेडों में न्यूनतम निर्दिष्ट यील्ड सामर्थ्य 34 ksi (235 MPa) और तन्य सामर्थ्य की सीमा 58-75 ksi (400-520 MPa) होती है। ग्रेड A स्टील सबसे मूल ग्रेड है और इसके लिए प्रभाव परीक्षण की आवश्यकता नहीं होती है। ग्रेड B स्टील, एक सामान्य तन्य सामर्थ्य स्टील, अच्छे कठोरता गुणों, मजबूत संक्षारण प्रतिरोध और उत्कृष्ट प्रसंस्करण एवं वेल्डिंग गुणों का गुण है। . ग्रेड D इस्पात का प्रभाव परीक्षण -20°C पर किया जाता है, जबकि ग्रेड E इस्पात—जो उच्चतम सामान्य शक्ति वर्ग है—का परीक्षण -40°C पर किया जाता है। 40 मिमी मोटाई तक के प्लेट्स के लिए वायु रोलिंग और नियंत्रित रोलिंग सामान्य वितरण अवस्थाएँ हैं . 40 मिमी से अधिक मोटाई के प्लेट्स के लिए शक्ति और टैफनेस को बढ़ाने के लिए सामान्यीकरण या थर्मो-यांत्रिक नियंत्रित प्रक्रिया (TMCP) आवश्यक है .

सामान्य सामर्थ्य वाली जहाज़ की प्लेटों की रासायनिक संरचना को निरंतर यांत्रिक गुणों और वेल्डेबिलिटी सुनिश्चित करने के लिए कड़ाई से नियंत्रित किया जाता है। ग्रेड A में आमतौर पर अधिकतम 0.21% कार्बन, 0.50% सिलिकॉन और 0.60% मैंगनीज़ होता है, जबकि फॉस्फोरस और सल्फर की सीमा प्रत्येक के लिए 0.035% तक होती है। ग्रेड B, D और E में कार्बन और अशुद्धियों की सीमाएँ समान होती हैं, जबकि आवश्यक यांत्रिक गुणों को प्राप्त करने के लिए मैंगनीज़ की मात्रा को समायोजित किया जाता है। कार्बन के प्रति मैंगनीज़ का अनुपात 2.5 से ऊपर बनाए रखा जाता है ताकि पर्याप्त शक्ति और टूटने के प्रतिरोध (टफनेस) सुनिश्चित की जा सके। ये प्लेटें उत्कृष्ट वेल्डेबिलिटी प्रदर्शित करती हैं, जहाँ रासायनिक संरचना और यांत्रिक गुणों पर कड़ी नियंत्रण के कारण माँगपूर्ण समुद्री अनुप्रयोगों के लिए निरंतर और विश्वसनीय गुणवत्ता सुनिश्चित होती है जब इन्हें वेल्ड किया जाता है, तो यह माना जाता है कि स्टील के ग्रेड और निर्धारित उपयोग या सेवा के लिए उपयुक्त वेल्डिंग प्रक्रिया का उपयोग किया जाएगा .

उच्च सामर्थ्य वाली जहाज़ की प्लेट सामग्री और गुण

उच्च सामर्थ्य वाली जहाज की प्लेटें—ग्रेड AH, DH, EH और FH—जहाज निर्माण में आवश्यक संरचनात्मक अनुप्रयोगों के लिए उत्कृष्ट यांत्रिक गुण प्रदान करती हैं। ये ग्रेड कई सामर्थ्य स्तरों में उपलब्ध हैं: 32 (न्यूनतम यील्ड सामर्थ्य 315 MPa), 36 (न्यूनतम यील्ड सामर्थ्य 355 MPa) और 40 (न्यूनतम यील्ड सामर्थ्य 390 MPa) उदाहरण के लिए, AH36, DH36 और EH36 स्टील प्लेटों की न्यूनतम यील्ड सामर्थ्य 51 ksi (355 MPa) और तन्य सामर्थ्य की सीमा 71-90 ksi (510-650 MPa) है इन ग्रेडों की उच्च सामर्थ्य के कारण हल की प्लेटिंग की मोटाई कम की जा सकती है, जिससे जहाज का कुल भार कम हो जाता है, जबकि संरचनात्मक अखंडता बनी रहती है प्रत्येक ताकत स्तर को प्रभाव परीक्षण तापमान के अनुसार गुणवत्ता श्रेणियों में और विभाजित किया गया है: श्रेणी A (0°C), श्रेणी D (-20°C), श्रेणी E (-40°C) और श्रेणी F (-60°C)। यह व्यापक वर्गीकरण प्रणाली सुनिश्चित करती है कि प्रत्येक संरचनात्मक घटक के लिए उचित स्टील श्रेणी का चयन किया जा सके, जो गैर-महत्वपूर्ण आंतरिक बल्कहेड से लेकर आर्कटिक वातावरण में संचालित होने वाले सबसे अधिक तनावग्रस्त बाहरी हल खंडों तक हो सकता है।

उच्च ताकत वाली जहाज प्लेटों की रासायनिक संरचना में सूक्ष्म मिश्र तत्वों को शामिल किया गया है ताकि उन्नत यांत्रिक गुण प्राप्त किए जा सकें। इन श्रेणियों में कार्बन 0.18% तक, मैंगनीज 0.90% से 1.60% तक, सिलिकॉन 0.10% से 0.50% तक शामिल होता है, जबकि फॉस्फोरस और सल्फर की सीमा प्रत्येक के लिए 0.035% तक है। नियोबियम (0.02-0.05%), वैनेडियम (0.05-0.10%), टाइटेनियम (अधिकतम 0.02%) और अन्य तत्वों के नियंत्रित मात्रा में योग दाने के सूक्ष्मीकरण और अवक्षेपण द्वारा कठोरण में योगदान देते हैं। लैमेलर टियरिंग के प्रति प्रतिरोध की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए, Z-गुणवत्ता वाली इस्पात (उदाहरण के लिए, Z35) उपलब्ध है, जिसकी मानक निर्दिष्ट औसत क्षेत्र में कमी थ्रू-थिकनेस तन्यता परीक्षण में 35% है उच्च ताकत वाली जहाज की प्लेट्स की डिलीवरी की स्थिति महत्वपूर्ण है: आमतौर पर अस-रोल्ड डिलीवरी की अनुमति नहीं दी जाती है। इसके बजाय, प्लेट्स को सामान्यीकृत (नॉर्मलाइज़्ड), सामान्यीकृत-रोल्ड (नॉर्मलाइज़्ड रोल्ड), या TMCP स्थिति में आपूर्ति की जानी चाहिए। TMCP में नियंत्रित रोलिंग के बाद त्वरित शीतलन शामिल होता है, जो एक सूक्ष्म-दाने वाली सूक्ष्म संरचना उत्पन्न करता है जिसमें विशेष रूप से कम तापमान पर उत्कृष्ट टफनेस होती है। प्रत्येक प्लेट पर ऊष्मा उपचार की स्थिति स्पष्ट रूप से अंकित की जाती है—"N" सामान्यीकृत के लिए और "TMCP" थर्मो-मैकेनिकल कंट्रोल्ड प्रोसेस्ड के लिए। इस प्रक्रिया की स्थितियों पर कठोर नियंत्रण सुनिश्चित करता है कि उच्च ताकत वाली जहाज की प्लेट्स आधुनिक जहाजों और ऑफशोर संरचनाओं के सुरक्षित और विश्वसनीय निर्माण के लिए आवश्यक ताकत, टफनेस और वेल्डेबिलिटी के संयोजन को प्रदान करें .