船板認證基礎(chǔ)知識

1、船板認證基礎(chǔ)知識一、 船板基本知識1.船板分類及代號船體用結(jié)構(gòu)鋼分一般強度鋼和高強度鋼兩類：一般強度鋼分為：、四個質(zhì)量等級；高強度鋼分為三個強度級別，四個質(zhì)量等級，具體有A32、D32、E32、F32、A36、D36、E36、F36、A40、D40、E40、F40。2.本次認證的船級社：CCS（中國）、ABS（美國）、BV（法國）、RINA（意大利）、KR（韓國）、NK（日本）六國船級社A、B、D一般強度船板和AH32、DH32、AH36、DH36高強船板。3.本次認證船板板標牌號和執(zhí)行標準各國船級社（簡稱）鋼種牌號執(zhí)行標準一般強度船板高強度船板中國船級社（CCS）CCSACCSBCCSDCC

2、SAH32CCSDH32CCSAH36CCSDH36CCS RULES美國船級社（ABS）AB/AAB/BAB/DAB/AH32AB/DH32AB/AH36AB/DH36ABS RULES法國船級社（BV）BVABVBBVDBVAH32BVDH32BVAH36BVDH36BV RULES日本船級社（NK）KAKBKDKAH32KDH32KAH36KDH36NK RULES韓國船級社（KR）KRAKRBKRDKRAH32KRDH32KRAH36KRDH36KR RULES意大利船級社（RINA）RINAARINABRINADRINAAH32RINADH32RINAAH36RINADH36RINA

3、 RULES4.規(guī)格范圍：厚度1030mm，寬度3200mm，長度18000mm。5. 組批具體要求國標GB 712-2000規(guī)定（1）鋼材應(yīng)由同一爐罐號、同一規(guī)格（型號）、同一軋制制度、同一熱處理制度組成一批，每批重量不得大于50t.（2）如允許用控軋代替正火（NR）的鋼材，每批重量不得大于25t .為此:a.一般強度船板鋼板不允許組坯，每批由同一牌號、爐號、尺寸及交貨狀態(tài)組成，每批重量不大于50噸b.高強船板鋼板不允許組坯，每批由同一牌號、爐號、尺寸及交貨狀態(tài)組成，每批的重量不大于50噸。CCS船級社D32/D36鋼種，12.5mm厚度50mm，每25噸為一批。(3) 板坯批重計算 （1）

4、毛邊板（切頭尾或毛頭尾）：板坯最大批重=50（或25）×102%。（2）切邊板：板坯最大批重=50（或25）×105%。6、質(zhì)量特殊要求(1) 船板的材質(zhì)應(yīng)均勻，無分層、裂紋等缺陷；鋼材中的偏析和非金屬夾雜應(yīng)盡可能減少或消除。(2) 表面缺陷表面缺陷的修磨可以通過打磨的方式消除，已修補的區(qū)域應(yīng)平滑地過渡到板的相鄰表面，修磨范圍應(yīng)事先與驗船師協(xié)商確修磨后厚度不得小于公稱厚度的93%，或減薄量不得大于3mm美國：驗船師可要求用適當?shù)臒o損檢驗對已消除的缺陷進行檢查。中國：在驗船師在場時進行修磨。須焊補的表面缺陷制品的缺陷如不能按修磨消除，在得到驗船師同意并在監(jiān)督下可用鏟鑿或打磨，

5、并隨之焊接修補。故，對于表面質(zhì)量存在缺陷的船板，一般改判為其他鋼種。7、厚度允許偏差制造廠商保證制造工序滿足公差要求，由驗船師認可。 任何使用公差（包括過厚公差）比通常的商業(yè)公差要求更高之處，有關(guān)當局須在鋼材提交確認厚度測量程序之前獲知，以保證測量程序是否適當。工廠須采取措施確保鋼材的厚度符合船級社規(guī)定。如鋼材的厚度低于公差的規(guī)定，不致在發(fā)貨前因生銹等原因?qū)е潞穸炔环瞎钜?，船廠也有責任在使用前不會因人為因素導(dǎo)致厚度不符合要求。船體鋼板和5mm或以上的寬帶鋼的厚度超過厚度負公差的最大允許為0.3mm.厚度的測量須在距離邊緣10mm或者更遠的地方，六個點的厚度負公差不許低于-0.3，且六個點

6、的平均值不得低于公差厚度。二、船規(guī)中對生產(chǎn)的要求第一部分 普通強度船體結(jié)構(gòu)鋼1 產(chǎn)品范圍：板材和寬扁鋼：達到100mm,包括100mm(4.0英寸)型材與鋼筋：達到50mm, 包括50mm（2.0英寸）2 生產(chǎn)過程如無特殊批準，成品鋼板的最小縮減比為3：1。當提出新的專用鋼或者是生產(chǎn)方法發(fā)生改變，或者是新鋼廠開始生產(chǎn)鋼材時，所有的機械性能、焊接性能和各方面符合規(guī)范的數(shù)據(jù)需要提交船級社查看且經(jīng)其認可。3 化學(xué)組成3.1 爐前取樣分析 化學(xué)組成是須通過鋼材制造廠商根據(jù)取自每次熱處理的鋼包的樣品上進行試驗決定的而且須符合下表中列出的鋼等級的應(yīng)用化學(xué)要求。鋼的等級ABDE化學(xué)成分%C0.210.210

7、.210.18Si0.500.350.350.35Mn2.5C0.801.200.601.200.701.20P0.0350.0350.0350.035S0.0350.0350.0350.035Als0.0150.015公司成分要求元素含量（質(zhì)量分數(shù)）/%鋼的等級CMnSiPSAlsCeqA、B0.130.180.170.350.0300.025/0.40D0.130.180.170.350.0300.0200.0150.0450.40(1) 所有一般強度等級的鋼板，C+Mn/60.40%。(2) 商品鋼坯碳含量下限由供需雙方協(xié)商規(guī)定(3) 當B級鋼做沖擊試驗時，錳含量下限可到0.60%。日本

8、：對于厚達12.5毫米的鋼，最少錳含量可以降低到0.70%。 B級鋼進行沖擊試驗時或是當鋼含Si不少于0.10%時，最少平均錳含量可以降低到0.60%。(4) 厚度大于25 mm的D級鋼和E級鋼，可以測定總鋁含量代替酸溶鋁含量，此時總鋁含量應(yīng)不小于0.02%。 (5) 經(jīng)船檢部門同意后，也可使用其他細化晶粒元素。(6) 若采用溫度一形變控制軋制（TMCP )狀態(tài)交貨，經(jīng)船檢部門同意，化學(xué)成分可不同于表1的規(guī)定。(7) 鋼中銅含量應(yīng)不大于0.35%，鉻、鎳含量應(yīng)各不大于0.3%。(8) 為改善鋼的性能，在冶煉過程中添加其他微量元素，應(yīng)在質(zhì)量證明書上注明。(9) 要求鋼材使用晶粒細化工藝的鋼種，如

9、沒有其他專門的認可方法，則要求加入鋁。用以下方法來確定對晶粒細化的要求：每個加熱器的鋼包McQuaid-Ehn奧氏體晶粒大小為5或者是更精細的晶粒。最低酸溶鋁含量0.015%或者是每個加熱器鋼包的最低總鋁含量為0.020%。4 交貨狀態(tài)的規(guī)定對每個工廠的鋼種等級和厚度限制生產(chǎn)工藝，并進行認可。適用的軋制工藝如下定義：4.1 軋制-AR（2005）將鋼加熱至高溫進行軋制，然后空冷的一種生產(chǎn)工藝。其軋制結(jié)束溫度在奧氏體再結(jié)晶區(qū)內(nèi)并高于正火溫度。一般情況下，鋼材的強度和韌性均低于軋后經(jīng)正火處理或其他先進工藝所生產(chǎn)的鋼材。4.2 熱處理正火熱處理包括熱鋼板、寬鋼板、鋼筋或者型鋼在低于轉(zhuǎn)變范圍的合適溫度

10、到高于轉(zhuǎn)變范圍的合適溫度的范圍內(nèi)持續(xù)足夠的時間來達到所需的相變，然后在空氣中自然冷卻。這個工藝，通過細化晶粒，改善了常規(guī)軋制的性能正火熱處理通常情況下是在鋼廠進行。若驗船師對熱處理設(shè)備與工藝滿意，上述熱處理可以在船廠或者是制造廠進行。這種情況下，船廠或制造廠應(yīng)在購買定單上說明樣品經(jīng)過工廠試驗。否則，試驗需要在船廠或制造廠的標準材料上進行。4.3 控制軋制工藝4.3.1 控制軋制（正火軋制）Controlled Rolling - CR (Normalized Rolling - NR)控制軋制是最終軋制溫度一般控制在標準熱處理范圍內(nèi)（正火溫度一般在850左右）的一種工藝，以便奧氏體完全再結(jié)晶從

11、而使材料大體上等效于正火處理的效果。 NR：允許用控軋代替正火的正火軋制。4.3.2熱機械軋制 Thermo-mechanical Rolling - TM （熱機械控制處理-TMCP）(Thermo-mechanical Controlled Processing - TMCP) 熱機械控制處理涉及到鋼材溫度的嚴格控制與壓制壓縮比。通常，接近或低于Ar3轉(zhuǎn)變溫度則實施大壓縮比，也可能涉及到趨向臨界雙相域的低端溫度范圍的軋制，因此允許少量奧氏體再結(jié)晶。不同于控制軋制制，TM (TMCP)生產(chǎn)的性能不能再經(jīng)過后續(xù)正火或其他熱處理。 可以接受在完成軋制時使用加速冷卻，但須經(jīng)船級社的特殊認可。加速冷

12、卻目的在于在最終TM (TMCP)操作后立即使用高于空氣冷卻的速度通過控制冷卻來改善機械性能的過程。加速冷卻不包含直接淬火。不管是否應(yīng)用加速冷卻，采取CR 和 TM工藝時，在認證時，編制的軋制規(guī)程，需要的驗船師檢查和認證，且在主管驗船師要求時還需要提供相應(yīng)的軋制規(guī)程。在軋制操作期間軋制廠必須遵守軋制規(guī)程.為此，生產(chǎn)廠應(yīng)經(jīng)常檢查、驗船師應(yīng)不時地審查實際軋制紀錄。當控制軋制、正火或淬火和回火的軋制規(guī)程與實際發(fā)生偏差時，生產(chǎn)商應(yīng)采取進一步措施來滿足要求，達到驗船師滿意。4.4 淬火與回火-QT（2005）Quenching and Tempering - QT (2005)淬火是將鋼材加熱到高于Ac

13、3的合適溫度，然后使用合適的冷卻劑來硬化其微觀結(jié)構(gòu)的加熱處理過程。在淬火之后的回火是將鋼材再加熱至不高于Ac1的適合的溫度通過改善微觀結(jié)構(gòu)來恢復(fù)其剛性性能。5. GB 712-2000對一般強度船板的交貨狀態(tài)要求：6. 申請的工藝厚度30mm的A船板和厚度< 16mm的B、D級船板，采取AR(一般熱軋)；B、D船板的其他規(guī)格軋制工藝參數(shù)詳見下表4。表4. B、D級船板工藝參數(shù)成品厚度（mm）控軋標志二次開軋溫度（）終軋溫度（）16h<20CR(控制軋制)940±30830±3020h<25CR(控制軋制)920±30820±3025h3

14、0CR(控制軋制)890±30810±307力學(xué)性能100 mm (4.0 in.)及其以下普通強度結(jié)構(gòu)鋼力學(xué)性能鋼級ReH屈服應(yīng)力(N/mm²) min.抗拉強度Rm (N/mm²A5 (%)min (1)平均沖擊功（J）KVL縱向KVT橫向t=厚度（毫米）測試溫度(°C)t 5050 < t 7070 < t 100KVLKVTKVLKVTKVLKVTA235400/52022+2034244127B235400/520220272034244127D235400/5202220272034244127E235400/52022

15、40272034244127厚度不大于25 mm的B級鋼，經(jīng)船檢部門同意，可不做沖擊試驗如供方能保證，經(jīng)船檢部門同意，A32和A36可不做沖擊試驗。7.1 除需方要求外，沖擊試驗僅做縱向，但供方應(yīng)采取措施保證橫向沖擊性能。7.2 厚度不大于25mm的B級鋼，經(jīng)船檢部門同意，可不做沖擊試驗。7.3 厚度大于50mm的A級鋼，如經(jīng)過細化晶粒處理并以正火狀態(tài)交貨，可以不做沖擊試驗，經(jīng)過船檢部門同意，以溫度形變控制軋制狀態(tài)交貨的級鋼亦可不做沖擊試驗。7.4 夏比（V型缺口）低溫沖擊試驗的沖擊功低于表6規(guī)定的平均值，低于平均值的試樣不超過2個，低于平均值70的試樣不超過1個，可在同一鋼材或同一樣坯上再取

16、一組三個試樣進行試驗，前后兩組6個試樣的平均值不得低于規(guī)定值，但允許有兩個試樣低于規(guī)定值，其中低于規(guī)定值70的試樣只允許有一個第二部分 船體用高強度結(jié)構(gòu)鋼Higher-strength Hull Structural Steel 1 成分要求表1. 厚度小于100mm（4.0in）船體用高強度結(jié)構(gòu)鋼的化學(xué)特性(1996)等級AH/DH/EH 32, AH/DH/EH 36 and AH/DH/EH 40FH 32/36/40脫氧脫氧、晶粒細化(1)化學(xué)成分(2)不大于于或指定范圍C0.180.16Mn0.90-1.60 (3)Si0.50 (4)0.50 (4)P0.0350.025S0.03

17、50.025酸熔Al min(5, 6).0.0150.015Nb(6, 7)V(6, 7)Ti0.020.02Cu(8)0.350.35Cr(8)0.200.20Ni(8)0.400.80Mo(8)0.080.08N 0.009 (0.012 if Al present)(1) 鋼材至少須含有一種足量的晶粒細化元素，以滿足晶粒細化的工藝要求(2) 須確定計劃添加的任何其他元素成分含量并作出報告。(3) 12.5mm和低于這個厚度的AH鋼材可以允許有最小的0.7%錳含量(4) 可以測定總鋁含量代替酸溶鋁含量，此時總鋁含量應(yīng)不小于0.02%(5) 表中規(guī)定的Nb,V,Ti等微量元素，單獨加入或以

18、任一混合形式加入。單獨加入時，其含量應(yīng)不小于表中規(guī)定的下限?；旌霞尤雰煞N或兩種以上時，其總和含量不得大于0.12%(6) 若采用溫度一形變控制軋制狀態(tài)交貨，經(jīng)船檢部門同意，化學(xué)成分可以不同于表2的規(guī)定。(7) TMCP鋼的其他要求 碳當量按照下列公式根據(jù)爐前分析確定的碳當量須滿足2-1-3/表 6中的要求。3.2 通過TMCP煉造的鋼的碳當量Grade 鋼級Carbon equivalent碳當量(%)(1) KA32, KD32, KE32, KF32 0.36max. 最大0.36KA36, KD36, KE36, KF36 0.38max. 最大0.38KA40, KD40, KE40,

19、 KF40 0.40max. 最大0.40低溫開裂敏感性除非買方有其他的指定，低溫開裂敏感性, Pcm按照下列公式計算Pcm最大值的選擇在鋼材訂購階段由制造廠和鋼廠協(xié)商8內(nèi)控成分：表1. AH32、DH32、AH36、DH36化學(xué)成分要求鋼的等級元素含量（質(zhì)量分數(shù)）/%CMnSiPSNbTiAls內(nèi)控標準AH32、DH320.130.171.001.200.200.400.0300.0200.0100.0250.0050.0200.0150.045AH36、DH360.130.171.151.350.200.400.0300.0200.0200.0350.0050.0200.0150.0452

20、 交貨狀態(tài)申請認證的工藝：表4. AH32、AH36、DH32、DH36船板工藝參數(shù)成品厚度（mm）控軋標志二次開軋溫度（）終軋溫度（）10AR(一般熱軋)-10<h<16CR(控制軋制)1000±30850±3016h<20CR(控制軋制)920±30830±3020h<25CR(控制軋制)900±30820±3025h30CR(控制軋制)880±30810±304力學(xué)性能100mm及以下的高強度鋼的力學(xué)性能鋼級屈服應(yīng)力ReH(N/mm²) min拉伸強度Rm(N/mm²

21、;) min.延伸率A5(%)min. 平均沖擊功（焦）分鐘 厚度t（mm）測試溫度(°C)t 5050 < t 7070 <t 100KVLKVTKVLKVTKVLKVTAH32 DH32 EH32 FH32315中國、意大利、法國440/570韓國、美國、日本440/590220 20 40 60313131312222222238383838262626264646464631313131AH36 DH36 EH36 FH36355490/630韓國美國日本490/620210 20 40 60343434342424242441414141272727275050

22、505034343434AH40 DH40 EH40 FH40390510/660韓國美國日本510/650200 20 40 60393939392626262646464646313131315555555537373737對于寬度為25毫米，計量長度為200毫米的全厚度的平面拉伸試樣，其延伸率應(yīng)該符合表8中給定的最小值。中國沖擊功要求40：41、274.1 如供方能保證，經(jīng)船檢部門同意，A32和A36可不做沖擊試驗。4.2 夏比（V型缺口）低溫沖擊試驗的沖擊功低于表6規(guī)定的平均值，低于平均值的試樣不超過2個，低于平均值70的試樣不超過1個，可在同一鋼材或同一樣坯上再取一組三個試樣進行試驗

23、，前后兩組6個試樣的平均值不得低于規(guī)定值，但允許有兩個試樣低于規(guī)定值，其中低于規(guī)定值70的試樣只允許有一個三、各工序具體要求1、加熱1.1板坯選擇厚度16mm，選170mm厚的板坯；厚度16，選250mm厚的板坯；在特殊情況下，厚度為16mm，可選170mm厚的板坯。寬度17002500mm，選1700mm寬的板坯；寬度25003200mm，選2100mm寬的板坯；在特殊情況下，寬度21002500mm，可選1700mm寬或2100mm寬的板坯。1.2嚴格按照YB/T 2012-2004 連續(xù)鑄鋼板坯標準檢查和驗收坯料外形尺寸和內(nèi)在質(zhì)量；嚴格檢驗鋼坯外觀質(zhì)量，特別是表面裂紋情況，一旦發(fā)現(xiàn)有表面

24、裂紋板坯嚴禁入爐；必須確保板坯遺留毛刺徹底清除，防止壓入鋼板表面，影響表面質(zhì)量。1.3 對于其它標準中規(guī)定的元素按標準規(guī)定執(zhí)行，超出內(nèi)控化學(xué)成份的爐次降級為Q345B或Q235B。2.4 組批上料原則：按照GB 712-2000及其他各國船級社船規(guī)進行組批上料，具體見中厚板各鋼種組批要求。2.5 坯料裝爐方式：冷裝或熱裝。2.6 加熱制度7 船板的加熱制度要求更加嚴格，因為合金含量高，導(dǎo)熱性沒有普碳好，加熱在爐時間要比普碳長，板坯加熱速度：910min/cm；板坯最高加熱溫度1280；均熱段的均熱時間大于20分鐘。具體加熱溫度和溫降要求見表2、表3。表2.加熱爐各段加熱溫度板坯厚度(mm)加熱

25、段1（）加熱段2（）均熱段（）在爐時間(min)1708509501200126011801240熱坯150冷坯1802108509501200126011801240熱坯180冷坯2102508509501200126011801240熱坯200冷坯240表3.停爐保溫制度停軋時間爐溫降低量均熱段加熱段2加熱段11小時之內(nèi)溫度下限溫度下限溫度下限12小時降50降50降5024小時降200降200降2004小時以上降至800為保證船板加熱質(zhì)量，嚴格控制鋼板出爐溫度上限及加熱時間。對于250mm板坯要求在爐時間4小時以上，在加熱二段和均熱段的總時間在3小時以上，均熱段的在爐時間在30分鐘以上；對

26、于170mm板坯要求在爐時間3小時以上，在加熱二段和均熱段的總時間在2小時以上，均熱段的在爐時間在30分鐘以上。2、軋制 21 高強船板板坯經(jīng)加熱后氧化鐵皮的附著力大，要保證除鱗質(zhì)量，如遇一次除鱗不凈，采取二次除鱗，若仍不能除凈則回爐，嚴禁軋制。22開軋溫度：11201180，對于要求控制軋制的厚鋼板，其開軋溫度走下限；對于薄板，其開軋溫度走上限。23船板作為品種鋼，性能質(zhì)量要求高。對于軋鋼來講，做好鋼板的強度和沖擊功是關(guān)鍵工作，而強度和沖擊功取決于關(guān)鍵工序點的溫度控制，如開軋溫度、二次開軋溫度、終軋溫度、終冷溫度，其中二次開軋溫度是參考值，關(guān)鍵控制好終軋溫度。終軋溫度和終冷溫度更加重要，它是

27、鋼板強度大小和沖擊功大小的決定因素。為此應(yīng)該嚴格按照下發(fā)的工藝要點執(zhí)行好溫度控制。24 粗軋采用高溫大壓下，精軋累計變形率不小于60%；厚度16mm的鋼板，在900以下最后三道次的累計壓下率30。25 采用控軋工藝的鋼板二次開軋時，二次開軋溫度和待溫時間僅作為參考值，必須確保終軋溫度符合上表工藝參數(shù)要求。26 厚度公差控制鋼板厚度公差控制應(yīng)符合各國船規(guī)的規(guī)定。厚度公差控制要要求：厚度負偏差均應(yīng)為不大于0.3mm，平均厚度應(yīng)不小于鋼板公稱厚度。3. 精整3.1 冷床(1) 鋼板在冷床上橫向間隙100mm，鋼板擺放的間隔應(yīng)隨厚度增加逐步加大。(2) 下冷床溫度200。32 剪切 (1) 溫度要求：150。(2) 定尺要求：因為船板的訂單要求一般是定尺板，成品鋼板平直度好，有利于焊接。為此，在剪切操作過程中，要嚴格控制鋼板寬度和長度以及剪切質(zhì)量。鋼板剪切寬度和長度的控制要求如下：表9：鋼板寬度允許偏差及目標剪切偏差（冷狀態(tài) 單位：mm）公稱厚度公稱寬度寬度允許偏差目標剪切或火切寬度偏差3161500+10021500+1504162000+200520003000+25053000+3006表10：鋼板長度允許偏差及目標剪切偏差（冷狀態(tài) 單位：mm）公稱長度長度允許偏差目