船板认证基础知识船板认证基础知识一、 船板基本知识1.船板分类及代号船体用结构钢分一般强度钢和高强度钢两类:一般强度钢分为:A、B、D、E四个质量等级;高强度钢分为三个强度级别,四个质量等级,具体有A32、D32、E32、F32、A36、D36、E36、F36、A40、D40、E40、F402.本次认证的船级社:CCS(中国)、ABS(美国)、BV(法国)、RINA(意大利)、KR(韩国)、NK(日本)六国船级社A、B、D一般强度船板和AH32、DH32、AH36、DH36高强船板3.本次认证船板板标牌号和执行标准钢种牌号各国船级社(简称)一般强度船板高强度船板执行标准中国船级社(CCS)CCSACCSBCCSDCCSAH32CCSDH32CCSAH36CCSDH36CCS RULES美国船级社(ABS)AB/AAB/BAB/DAB/AH32AB/DH32AB/AH36AB/DH36ABS RULES法国船级社(BV)BVABVBBVDBVAH32BVDH32BVAH36BVDH36BV RULES日本船级社(NK)KAKBKDKAH32KDH32KAH36KDH36NK RULES韩国船级社(KR)KRAKRBKRDKRAH32KRDH32KRAH36KRDH36KR RULES 意大利船级社 (RINA)RINAARINABRINADRINAAH32RINADH32RINAAH36RINADH36RINA RULES4.规格范围:厚度10~30mm,宽度≤3200mm,长度≤18000mm。
5. 组批具体要求国标GB 712-2000规定(1)钢材应由同一炉罐号、同一规格(型号)、同一轧制制度、同一热处理制度组成一批,每批重量不得大于50t.(2)如允许用控轧代替正火(NR)的钢材,每批重量不得大于25t .为此:a.一般强度船板钢板不允许组坯,每批由同一牌号、炉号、尺寸及交货状态组成,每批重量不大于50吨b.高强船板钢板不允许组坯,每批由同一牌号、炉号、尺寸及交货状态组成,每批的重量不大于50吨CCSCCS船级社船级社D32/D36D32/D36钢种,钢种,12.5mm12.5mm<厚度<厚度≤50mm≤50mm,每,每2525吨为一批吨为一批3) 板坯批重计算 (1)毛边板(切头尾或毛头尾):板坯最大批重=50(或25)×102%2)切边板:板坯最大批重=50(或25)×105%6、质量特殊要求(1) 船板的材质应均匀,无分层、裂纹等缺陷;钢材中的偏析和非金属夹杂应尽可能减少或消除2) 表面缺陷表面缺陷的修磨可以通过打磨的方式消除,已修补的区域应平滑地过渡到板的相邻表面,修磨范围应事先与验船师协商确修磨后厚度不得小于公称厚度的93%,或减薄量不得大于3mm美国:验船师可要求用适当的无损检验对已消除的缺陷进行检查。
中国:在验船师在场时进行修磨须焊补的表面缺陷制品的缺陷如不能按修磨消除,在得到验船师同意并在监督下可用铲凿或打磨,并随之焊接修补故,对于表面质量存在缺陷的船板,一般改判为其他钢种7、厚度允许偏差制造厂商保证制造工序满足公差要求,由验船师认可 任何使用公差(包括过厚公差)比通常的商业公差要求更高之处,有关当局须在钢材提交确认厚度测量程序之前获知,以保证测量程序是否适当工厂须采取措施确保钢材的厚度符合船级社规定如钢材的厚度低于公差的规定,不致在发货前因生锈等原因导致厚度不符合公差要求,船厂也有责任在使用前不会因人为因素导致厚度不符合要求船体钢板和 5mm 或以上的宽带钢的厚度超过厚度负公差的最大允许为 0.3mm.厚度的测量须在距离边缘 10mm 或者更远的地方,六个点的厚度负公差不许低于-0.3,且六个点的平均值不得低于公差厚度二、船规中对生产的要求第一部分第一部分 普通强度船体结构钢普通强度船体结构钢1 产品范围:板材和宽扁钢:达到 100mm,包括 100mm(4.0 英寸)型材与钢筋:达到 50mm, 包括 50mm(2.0 英寸)2 2 生产过程生产过程如无特殊批准,成品钢板的最小缩减比为 3:1。
当提出新的专用钢或者是生产方法发生改变,或者是新钢厂开始生产钢材时,所有的机械性能、焊接性能和各方面符合规范的数据需要提交船级社查看且经其认可3 3 化学组成化学组成3.1 炉前取样分析化学组成是须通过钢材制造厂商根据取自每次热处理的钢包的样品上进行试验决定的而且须符合下表中列出的钢等级的应用化学要求钢的等级ABDEC≤0.21≤0.21≤0.21≤0.18Si≤0.50≤0.35≤0.35≤0.35Mn≥2.5C0.800.80~~1.201.200.600.60~~1.201.200.70~1.20P≤0.035≤0.035≤0.035≤0.035S≤0.035≤0.035≤0.035≤0.035化 学 成 分% Als———≥0.015≥0.015≥0.015公司成分要求元素含量(质量分数)/%钢的等级CMnSiPSAlsCeqA、B0.13~0.180.80-1.000.17~0.35≤0.030≤0.025/≤0.40D0.13~0.180.80-1.000.17~0.35≤0.030≤0.0200.015~0.045≤0.40(1)所有一般强度等级的钢板,所有一般强度等级的钢板,C+Mn/6≤0.40%C+Mn/6≤0.40%。
2)商品钢坯碳含量下限由供需双方协商规定.(3)当 B 级钢做冲击试验时,锰含量下限可到 0.60%日本:对于厚达12.5毫米的钢,最少锰含量可以降低到0.70% B 级钢进行冲击试验时或是当钢含Si 不少于0.10%时,最少平均锰含量可以降低到 0.60%4)厚度大于厚度大于 2525 mmmm 的的 D D 级钢和级钢和 E E 级钢,可以测定总铝含量代替酸溶铝含量,级钢,可以测定总铝含量代替酸溶铝含量,此时总铝含量应不小于此时总铝含量应不小于 0.02%0.02% (5)经经船检部门同意后,也可使用其他细化晶粒元素6)若采用温度一形变控制轧制(TMCP )状态交货,经船检部门同意,化学成分可不同于表 1 的规定7)钢中铜含量应不大于 0.35%,铬、镍含量应各不大于 0.3%8)为改善钢的性能,在冶炼过程中添加其他微量元素,应在质量证明书上注明9)要求钢材使用晶粒细化工艺的钢种,如没有其他专门的认可方法,则要要求钢材使用晶粒细化工艺的钢种,如没有其他专门的认可方法,则要求加入铝用以下方法来确定对晶粒细化的要求:求加入铝用以下方法来确定对晶粒细化的要求:每个加热器的钢包 McQuaid-Ehn 奥氏体晶粒大小为 5 或者是更精细的晶粒。
最低酸溶铝含量 0.015%或者是每个加热器钢包的最低总铝含量为 0.020%4 4 交货状态的规定交货状态的规定对每个工厂的钢种等级和厚度限制生产工艺,并进行认可对每个工厂的钢种等级和厚度限制生产工艺,并进行认可适用的轧制工艺如下定义:4.14.1 轧制-AR(2005)将钢加热至高温进行轧制,然后空冷的一种生产工艺其轧制结束温度在奥氏体再结晶区内并高于正火温度一般情况下,钢材的强度和韧性均低于轧后经正火处理或其他先进工艺所生产的钢材4.24.2 热处理热处理正火热处理包括热钢板、宽钢板、钢筋或者型钢在低于转变范围的合适温度到高于转变范围的合适温度的范围内持续足够的时间来达到所需的相变,然后在空气中自然冷却这个工艺,通过细化晶粒,改善了常规轧制的性能正火热处理通常情况下是在钢厂进行若验船师对热处理设备与工艺满意,上述热处理可以在船厂或者是制造厂进行这种情况下,船厂或制造厂应在购买定单上说明样品经过工厂试验否则,试验需要在船厂或制造厂的标准材料上进行4.3 控制轧制工艺4.3.1 控制轧制(正火轧制)Controlled Rolling - CR (Normalized Rolling - NR)控制轧制是最终轧制温度一般控制在标准热处理范围内(正火温度一般在850 左右)的一种工艺,以便奥氏体完全再结晶从而使材料大体上等效于正火处理的效果。
NR:允许用控轧代替正火的正火轧制4.3.2 热机械轧制 Thermo-mechanical Rolling - TM (热机械控制处理-TMCP)(Thermo-mechanical Controlled Processing - TMCP) 热机械控制处理涉及到钢材温度的严格控制与压制压缩比通常,接近或低于 Ar3 转变温度则实施大压缩比,也可能涉及到趋向临界双相域的低端温度范围的轧制,因此允许少量奥氏体再结晶不同于控制轧制制,TM (TMCP)生产的性能不能再经过后续正火或其他热处理可以接受在完成轧制时使用加速冷却,但须经船级社的特殊认可加速冷却目的在于在最终 TM (TMCP)操作后立即使用高于空气冷却的速度通过控制冷却来改善机械性能的过程加速冷却不包含直接淬火不管是否应用加速冷却,采取 CR 和 TM 工艺时,在认证时,编制的轧制规程,需要的验船师检查和认证,且在主管验船师要求时还需要提供相应的轧制规程在轧制操作期间轧制厂必须遵守轧制规程.为此,生产厂应经常检查、验船师应不时地审查实际轧制纪录当控制轧制、正火或淬火和回火的轧制规程与实际发生偏差时,生产商应采取进一步措施来满足要求,达到验船师满意。
4.44.4 淬火与回火淬火与回火-QT-QT((20052005))QuenchingQuenching andand TemperingTempering - QTQT (2005)淬火是将钢材加热到高于 Ac3 的合适温度,然后使用合适的冷却剂来硬化其微观结构的加热处理过程在淬火之后的回火是将钢材再加热至不高于 Ac1 的适合的温度通过改善微观结构来恢复其刚性性能5. GB 712-2000 对一般强度船板的交货状态要求:6. 申请的工艺厚度≤30mm 的 A 船板和厚度< 16mm 的 B、D 级船板,采取 AR(一般热轧);B、D 船板的其他规格轧制工艺参数详见下表 4 表4. B、D级船板工艺参数成品厚度(mm)控轧标志二次开轧温度(℃)终轧温度(℃)16≤h<20CR(控制轧制)940±30830±3020≤h<25CR(控制轧制)920±30820±3025≤h≤30CR(控制轧制)890±30810±307 7.力学性能.力学性能100100 mmmm (4.0(4.0 in.)in.)及其以下普通强度结构钢力学性能及其以下普通强度结构钢力学性能平均冲击功(J) KVL纵向-KVT横向-t=厚度(毫米) t ≤ 5050 < t ≤ 7070 < t ≤ 100钢级ReH 屈服应 力 (N/mm²) min.抗拉强度 Rm (N/mm²A5 (%)min (1)(1)测试温度 (°C)KVLKVTKVLKVTKVLKVTA235400/52022+2034244127 B235400/520220272034244127 D235400/52022−20272034244127 E235400/52022−40272034244127 厚度不大于25 mm的B级钢,经船检部门同意,可不做冲击试验 如供方能保证,经船检部门同意,A32和A36可不做冲击试验。
7.1 除需方要求外,冲击试验仅做纵向,但供方应采取措施保证横向冲击性能7.2 厚度不大于 25mm 的 B 级钢,经船检部门同意,可不做冲击试验7.3 厚度大于 50mm 的 A 级钢,如经过细化晶粒处理并以正火状态交货,可以不做冲击试验,经过船检部门同意,以温度—形变控制轧制状态交货的A级钢亦可不做冲击试验7.4 夏比(V 型缺口)低温冲击试验的冲击功低于表 6 规定的平均值,低于平均值的试样不超过 2 个,低于平均值 70%的试样不超过 1 个,可在同一钢材或同一样坯上再取一组三个试样。