Sıcak Haddeleme ile Üretilen Gemi Levhası Sınıflandırmasına Giriş
Sıcak haddeleme ile üretilen gemi levhaları, gemi gövdesi, bölme duvarları, güverte ve diğer deniz yapılarının inşası için özel olarak üretilen yapısal çelik levhalardır; bu levhalar sınıflandırma kuruluşlarının kurallarına ve uluslararası standartlara tam olarak uygun olarak üretilir . Bu levhalar, genellikle kalınlıkları 3 mm ile 300 mm arasında, genişlikleri 600 mm ile 4200 mm arasında ve uzunlukları 18.000 mm’ye kadar olacak şekilde kapsamlı boyut aralıklarında mevcuttur gemi levhalarını düzenleyen en yaygın tanınan spesifikasyon ASTM A131/A131M'dir; bu spesifikasyon, öncelikle gemi inşasında kullanılması amaçlanan yapısal çelik levhaları, profilleri, çubukları ve perçinleri kapsar bu spesifikasyonda yer alan malzemeler, iki ana gruba ayrılır: normal dayanımlı çelikler ve yüksek dayanımlı çelikler .
Normal dayanımlı sınıf, A, B, D ve E sınıflarından oluşur; her biri belirtilen minimum Charpy V-notç darbe tokluğu özelliklerine göre farklı sıcaklıklarda ayrılır yüksek dayanımlı sınıf, AH, DH, EH ve FH sınıflarını kapsar ve bu sınıflar 46 ksi (315 MPa), 51 ksi (350 MPa) veya 57 ksi (390 MPa) değerinde belirtilen minimum akma dayanımına sahip olmak üzere birden fazla dayanım seviyesinde mevcuttur bu sistematik sınıflandırma, gemi tasarımcılarının ve mühendislerinin geminin karşılaşacağı özel yapısal konum, öngörülen işletme yükleri ve çevresel koşullara göre uygun çelik sınıfını seçmesini sağlar.
Normal Dayanımlı Gemi Plakası Malzemeleri ve Özellikleri
Normal mukavemetli gemi plakaları—Sınıf A, B, D ve E—ortak mekanik özellik gereksinimlerine sahiptir; ancak darbe tokluğundaki özelliklerinde temel olarak farklılık gösterir. Bu dört sınıfın hepsinin belirtilen minimum akma mukavemeti 34 ksi (235 MPa), çekme mukavemeti aralığı ise 58-75 ksi (400-520 MPa) değerindedir. sınıf A çeliği en temel sınıftır ve darbe testi gerektirmez. Sınıf B çeliği, yaygın olarak kullanılan bir çekme mukavemeti çeliğidir ve iyi tokluk özelliklerine, güçlü korozyon direncine ve üstün işlenebilirlik ile kaynaklanabilirlik özelliklerine sahiptir. sınıf D çeliği -20 °C’de darbe testine tabi tutulurken, Sınıf E çeliği—en yüksek normal mukavemet sınıfı—-40 °C’de test edilir. 40 mm kalınlığa kadar (buna dahil) plakalar için hava soğutması ve kontrollü haddeleme yaygın teslim durumlarıdır. 40 mm’den daha kalın plakalar için, mukavemet ve tokluğu artırmak amacıyla normalizasyon veya termomekanik kontrollü işlem (TMCP) uygulanması zorunludur. .
Normal dayanımlı gemi plakalarının kimyasal bileşimi, tutarlı mekanik özellikler ve kaynaklanabilirlik sağlamak amacıyla sıkı bir şekilde kontrol edilir. A sınıfı genellikle en fazla %0,21 karbon, %0,50 silisyum ve %0,60 manganez içerir; fosfor ve kükürt sınırları ise her biri için %0,035 olarak belirlenmiştir. B, D ve E sınıfları benzer karbon ve safsızlık sınırlarına sahiptir; manganez içeriği, gerekli mekanik özellikleri elde etmek amacıyla ayarlanır. Dayanıklılık ve tokluğu sağlamak için manganez-karbon oranı 2,5’in üzerinde tutulur. Plakalar, üstün kaynaklanabilirliğe sahiptir; kimyasal bileşim ve mekanik özellikler üzerindeki katı kontroller, zorlu deniz uygulamaları için tutarlı ve güvenilir kaliteyi sağlar. kaynak işlemi yapılırken, kullanılan çelik sınıfına ve amaçlanan kullanım veya hizmete uygun bir kaynak prosedürünün uygulanacağı varsayılır. .
Yüksek Dayanımlı Gemi Plakası Malzemeleri ve Özellikleri
Daha yüksek mukavemetli gemi levhaları—AH, DH, EH ve FH sınıfları—gemi inşaatında zorlu yapısal uygulamalar için üstün mekanik özellikler sunar. Bu sınıflar, 32 (minimum akma dayanımı 315 MPa), 36 (minimum akma dayanımı 355 MPa) ve 40 (minimum akma dayanımı 390 MPa) olmak üzere birden fazla mukavemet seviyesinde mevcuttur. örneğin, AH36, DH36 ve EH36 çelik levhalarının minimum akma dayanımı 51 ksi (355 MPa) ve çekme dayanımı aralığı 71-90 ksi (510-650 MPa) değerindedir. bu sınıfların daha yüksek mukavemeti, gövde kaplamasının daha ince yapılmasına olanak tanır; böylece yapısal bütünlük korunurken geminin toplam ağırlığı azaltılır. her bir dayanım seviyesi, darbe test sıcaklıklarına göre kalite sınıflarına ayrılmıştır: Sınıf A (0°C), Sınıf D (-20°C), Sınıf E (-40°C) ve Sınıf F (-60°C). Bu kapsamlı sınıflandırma sistemi, kritik olmayan iç bölme duvarlarından Arktik ortamlarda çalışan en fazla gerilime maruz kalan dış gövde bölümlerine kadar her yapısal bileşen için uygun çelik sınıfının seçilmesini sağlar.
Daha yüksek dayanıma sahip gemi levhalarının kimyasal bileşimi, geliştirilmiş mekanik özellikler elde etmek amacıyla mikroalaşımlayıcı elementler içerir. Bu sınıflar, karbonu en fazla %0,18, manganezi %0,90 ile %1,60 arası, silisyumu %0,10 ile %0,50 arası ve fosfor ile kükürdü her biri en fazla %0,035 oranında içerir. niobyum (%0,02-%0,05), vanadyum (%0,05-%0,10), titanyum (en fazla %0,02) ve diğer elementlerin kontrollü ilaveleri, tane incelemesine ve çökelme sertleşmesine katkı sağlar. . Levha kopması direnci gerektiren uygulamalar için, kalınlık yönünde çekme testinde minimum belirtilen ortalama kesit daralma oranı %35 olan Z kalitesi çelik (örneğin Z35) mevcuttur. . Daha yüksek mukavemetli gemi plakalarının teslim koşulu kritiktir: genellikle soğuk haddelenmiş teslim kabul edilmez. Bunun yerine plakalar normalleştirilmiş, normalleştirilmiş haddelenmiş veya TMCP koşulunda temin edilmelidir. TMCP, kontrollü haddelenmeyi takip eden hızlandırılmış soğutmayı içerir ve özellikle düşük sıcaklıklarda üstün tokluk gösteren ince taneli bir mikroyapı oluşturur. Isıl işlem koşulu her plaka üzerinde açıkça belirtilir—"N" normalleştirilmiş, "TMCP" ise termomekanik olarak kontrollü işlenmiş anlamına gelir. Bu süreç koşullarına yönelik titiz denetim, daha yüksek mukavemetli gemi plakalarının modern gemi ve denizaltı yapılarının güvenli ve güvenilir inşasında gerekli olan mukavemet, tokluk ve kaynaklanabilirlik kombinasyonunu sağlamasını garanti eder. .
