船板认证基础知识.doc

1、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：、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、F40。2.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） CCSA CCSB

2、CCSD CCSAH32 CCSDH32 CCSAH36 CCSDH36 CCS RULES美国船级社（ABS） AB/A AB/B AB/D AB/AH32 AB/DH32 AB/AH36 AB/DH36 ABS RULES法国船级社（BV） BVA BVB BVD BVAH32 BVDH32 BVAH36 BVDH36 BV RULES日本船级社（NK） KA KB KD KAH32 KDH32 KAH36 KDH36 NK RULES韩国船级社（KR） KRA KRB KRD KRAH32 KRDH32 KRAH36 KRDH36 KR RULES意大利船级社（RINA） RINAA R

3、INAB RINAD RINAAH32 RINADH32 RINAAH36 RINADH36RINA RULES4.规格范围：厚度1030mm，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。C

4、CS船级社D32/D36钢种，12.5mm厚度50mm，每25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

5、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

6、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 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 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 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

7、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 A B D EC 0.21 0.21 0.21 0.18Si 0.50 0.35 0.35 0.35Mn 2.5C 0.801.20 0.601.20 0.701.20P 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公司成分要求元素含量（质量分数）/%钢的等级 C Mn Si P S Als CeqA、B 0.130.18 0.80-1.00 0.170.35 0.030 0.025 / 0.40D 0.130.18 0.80-1.00 0.

8、170.35 0.030 0.020 0.0150.045 0.40(1) 所有一般强度等级的钢板，C+Mn/60.40%。(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 25 mm 的 D 级钢和 E 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 0.02%。 (5) 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

9、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 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。适用的轧制工艺如下定义：4.

10、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。4.2 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

11、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

12、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，

13、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。4.4 淬火与回火-QT（2005）Quenching and Tempering - QT (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 A

14、R(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（）16h20 CR(控制轧制) 94030 8303020h25 CR(控制轧制) 92030 8203025h30 CR(控制轧制) 89030 810307力学性能100 mm (4.0 in.)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 50 50 t 70 70 t 100钢级ReH屈服应力(N/mm) min.抗拉强度Rm (N/mmA5 (%)min (1) 测试温度 (C) KVL KVT K

15、VL KVT KVL KVTA 235 400/520 22 +20 34 24 41 27B 235 400/520 22 0 27 20 34 24 41 27D 235 400/520 22 20 27 20 34 24 41 27E 235 400/520 22 40 27 20 34 24 41 27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

16、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进行试验，前后两组 6 个试样的平均值不得低于规定值，但允许有两个试样低于规定值，其中低于规定值 70的试样只允许有一个第二部分 船体用高强度结构钢 Higher-strength Hull Structural Steel 1 成分要求表 1. 厚度小于 100mm（4

17、.0in）船体用高强度结构钢的化学特性(1996)等级 AH/DH/EH 32, AH/DH/EH 36 and AH/DH/EH 40 FH 32/36/40脱氧 脱氧、晶粒细化 (1)化学成分 (2) 不大于于或指定范围C 0.18 0.16Mn 0.90-1.60 (3) 0.90-1.60Si 0.50 (4) 0.50 (4)P 0.035 0.025S 0.035 0.025酸熔 Al min(5, 6). 0.015 0.015Nb(6, 7) 0.02-0.05 0.02-0.05V(6, 7) 0.05-0.10 0.05-0.10Ti 0.02 0.02Cu(8) 0.35

18、 0.35Cr(8) 0.20 0.20Ni(8) 0.40 0.80Mo(8) 0.08 0.08N 0.009 (0.012 if Al present)(1) 钢材至少须含有一种足量的晶粒细化元素，以满足晶粒细化的工艺要求(2) 须确定计划添加的任何其他元素成分含量并作出报告。(3) 12.5mm 和低于这个厚度的 AH 钢材可以允许有最小的 0.7%锰含量(4) 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 0.02%(5) 表中规定的 Nb,V,Ti 等微量元素，单独加入或以任一混合形式加入。单独加入时，其含量应不小于表中规定的下限。混合加入两种或两种以上时，其总和含量不得大

19、于0.12%(6) 若采用温度一形变控制轧制状态交货，经船检部门同意，化学成分可以不同于表 2 的规定。(7) TMCP 钢的其他要求碳当量按照下列公式根据炉前分析确定的碳当量须满足 2-1-3/表 6 中的要求。3.2 通过TMCP 炼造的钢的碳当量Grade 钢级 Carbon equivalent碳当量(%)(1) KA32, KD32, KE32, KF32 0.36max. 最大0.36KA36, KD36, KE36, KF36 0.38max. 最大0.38KA40, KD40, KE40, KF40 0.40max. 最大0.40低温开裂敏感性除非买方有其他的指定，低温开裂敏感

20、性, P cm按照下列公式计算Pcm最大值的选择在钢材订购阶段由制造厂和钢厂协商8内控成分：表 1. AH32、DH32、AH36、DH36 化学成分要求元素含量（质量分数）/%钢的等级C Mn Si P S Nb Ti AlsAH32、DH32 0.130.17 1.001.20 0.200.40 0.030 0.020 0.0100.025 0.0050.020 0.0150.045内控标准AH36、DH36 0.130.17 1.151.35 0.200.40 0.030 0.020 0.0200.035 0.0050.020 0.0150.0452 交货状态申请认证的工艺：表4. AH32、AH36、DH32、DH36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（）10 AR(一般热轧) - -10h16 CR(控制轧制) 100030 8503016h20 CR(控制轧制) 92030 8303020h25 CR(控制轧制) 90030 8203025h30 CR(控制轧制) 88030 810304力学性能