Visoka čvrstoća i stabilnost tečenja za strukturalni integritet
Čelične ploče za brodogradnju moraju pokazivati izvrsnu mehaničku čvrstoću kako bi izdržale goleme sile koje se javljaju tijekom oceanskih putovanja, uključujući savijanje izazvano valovima, naprezanja nosača trupa i lokalni pritisak od tereta i balasta. Klasifikacijska društva kao što su ABS, DNV, LR i CCS određuju minimalne vrijednosti granice razvlačenja za različite kvalitete. Tipovi brodskih limova normalne čvrstoće (A, B, D, E) obično nude granicu tečenja od najmanje 235 MPa, dok razredi visoke čvrstoće (AH32, DH32, EH32, AH36, DH36, EH36) daju granicu tečenja 315–355 MPa, što omogućuje lakše konstrukcije trupa s uštedom goriva. Vlačna čvrstoća općenito se kreće od 400 do 520 MPa, ovisno o stupnju i debljini. Ujednačena mehanička svojstva kroz debljinu ploče su kritična; stoga se brodske ploče proizvode pomoću procesa kontroliranog valjanja i toplinske obrade kao što je normalizacija ili termomehanička kontrolirana obrada (TMCP). Ove metode pročišćavaju strukturu zrna i osiguravaju postojanu čvrstoću kroz debele dijelove—često do 50 mm ili više za velike posude. Dodatno, brodske ploče moraju održavati svoju granicu tečenja na povišenim temperaturama za konstrukcije otporne na vatru (npr., FP stupnjevi). Za offshore konstrukcije dostupni su čak i razredi veće čvrstoće (EH40, EH47) s granicama razvlačenja do 460 MPa.
Vrhunska otpornost na niske temperature i otpornost na udarce
Jedno od najkritičnijih svojstava brodograđevnog čelika je njegova sposobnost otpornosti na krti lom na niskim temperaturama, posebno za plovila koja rade u arktičkim ili zimskim morskim uvjetima. Brodske ploče klasificiraju se prema udarnoj žilavosti Charpy V-zareza na određenim temperaturama ispitivanja: stupanj A ne zahtijeva ispitivanje udarom (za blažu upotrebu), stupanj B zahtijeva 27J na 0°C, stupanj D zahtijeva 27J na -20°C, a stupanj E zahtijeva 27J na -40°C. Vrste visoke čvrstoće slijede sličan obrazac: AH32/36 testiran na 0°C, DH32/36 na -20°C, EH32/36 na -40°C i FH32/36 na -60°C za ekstremna okruženja. Ova žilavost osigurava da se pukotine ne šire pod dinamičkim opterećenjem od udara valova, sudara leda ili zaostalih naprezanja pri zavarivanju. Finozrnati sastav s niskim udjelom ugljika (obično ≤0,18%) i s niskim udjelom sumpora (≤0,005%), često s profinjenim aluminijskim zrnom, postiže potrebnu temperaturu prijelaza iz duktilnog u lomljivo. Brodske ploče također moraju proći testove kidanja pri padajućem utegu (DWTT) za debele dijelove kako bi se potvrdio izgled loma od smicanja. Ova svojstva žilavosti provjeravaju se ispitnim kuponima uzetim sa stvarne ploče, okrenutim poprečno na smjer kotrljanja, prema važećim pravilima klasifikacijskog društva.
Izvrsna zavarljivost i otpornost na koroziju za proizvodnju i servis
Čelične ploče za brodogradnju moraju nuditi izvanrednu zavarljivost kako bi se olakšala učinkovita konstrukcija i popravak velikih konstrukcija trupa. Niske vrijednosti ekvivalenta ugljika (CEV)—obično ispod 0,40% za tipove normalne čvrstoće i ispod 0,43% za tipove visoke čvrstoće—minimiziraju rizik od pukotina izazvanih vodikom u zonama pod utjecajem topline. Potrebe za predgrijavanjem su tako smanjene, ubrzavajući proizvodnju. Moderne brodske ploče dizajnirane su za zavarivanje s visokim unosom topline (do 150–200 kJ/cm) bez značajnog gubitka žilavosti, što je omogućeno kontroliranom disperzijom čestica titanijevog nitrida (TiN). To omogućuje korištenje automatiziranih procesa jednostranog zavarivanja. Što se tiče otpornosti na koroziju, iako brodske ploče nisu nehrđajuće, formulirane su da izdrže morsku atmosfersku koroziju i, za teretne tankove, mogu imati dodatna svojstva otpornosti na koroziju (npr. za tankere za sirovu naftu). Dodatno, posebni stupnjevi kao što je AH36 s povećanom otpornošću na koroziju (često se naziva 'čelik otporan na koroziju spremnika za teretno ulje') koriste se za nova plovila kako bi se spriječila jamarska korozija od agresivnog tereta. Za brodove koji prevoze korozivne kemikalije propisane su ploče od nehrđajućeg čelika ili obložene ploče. Konačno, brodske ploče moraju biti podvrgnute rigoroznom ispitivanju bez razaranja (ultrazvučnim, magnetskim česticama) i biti u potpunosti sljedive s mlinskim certifikatima, osiguravajući da svaka ploča ispunjava traženi profil svojstava za sigurnu, dugoročnu pomorsku uslugu.
