구조적 완전성을 위한 고강도 및 항복 안정성
조선용 강판은 파도로 인한 굽힘, 선체 대들보 응력, 화물 및 밸러스트의 국지적 압력 등 해양 항해 중에 직면하는 엄청난 힘을 견딜 수 있도록 탁월한 기계적 강도를 보여야 합니다. ABS, DNV, LR 및 CCS와 같은 선급 협회는 다양한 등급에 대한 최소 항복 강도 값을 지정합니다. 일반 강도 선박 플레이트 등급(A, B, D, E)은 일반적으로 최소 235MPa의 항복 강도를 제공하는 반면, 고강도 등급(AH32, DH32, EH32, AH36, DH36, EH36)은 315~355MPa의 항복 강도를 제공하므로 더 가볍고 연료 효율적인 선체 설계가 가능합니다. 인장 강도는 일반적으로 등급과 두께에 따라 400~520MPa 범위입니다. 플레이트 두께를 통한 균일한 기계적 특성이 중요합니다. 따라서 선박용 강판은 노멀라이징 또는 열기계 제어 가공(TMCP)과 같은 제어된 압연 및 열처리 공정을 사용하여 생산됩니다. 이러한 방법은 입자 구조를 개선하고 두꺼운 부분(대형 용기의 경우 최대 50mm 이상)에 걸쳐 일관된 강도를 보장합니다. 또한 선박용 플레이트는 내화 설계(예: FP 등급)를 위해 높은 온도에서도 항복 강도를 유지해야 합니다. 해양 구조물의 경우 항복 강도가 최대 460MPa에 달하는 고강도 등급(EH40, EH47)을 사용할 수 있습니다.
우수한 저온 인성 및 충격 저항
조선용 강철의 가장 중요한 특성 중 하나는 특히 북극이나 겨울 바다 조건에서 운항하는 선박의 경우 저온에서 취성 파괴에 저항하는 능력입니다. 선박 플레이트는 지정된 테스트 온도에서 샤르피 V 노치 충격 인성에 따라 분류됩니다. 등급 A는 충격 테스트가 필요하지 않으며(더 온화한 서비스의 경우) 등급 B는 0°C에서 27J가 필요하고 등급 D는 -20°C에서 27J가 필요하며 등급 E는 -40°C에서 27J가 필요합니다. 고강도 등급은 유사한 패턴을 따릅니다. 즉 극한 환경에 대해 0°C에서 AH32/36 테스트, -20°C에서 DH32/36, -40°C에서 EH32/36, -60°C에서 FH32/36 테스트를 거칩니다. 이러한 인성은 파도 충격, 얼음 충돌 또는 용접 잔류 응력으로 인한 동적 하중 하에서 균열이 전파되지 않도록 보장합니다. 미세한 입자의 저탄소(일반적으로 0.18% 이하) 및 황 함량이 낮은(0.005% 이하) 구성은 종종 알루미늄 입자 미세화를 통해 필요한 연성-취성 전이 온도를 달성합니다. 선박 플레이트는 전단 파괴 모양을 확인하기 위해 두꺼운 부분에 대한 낙하 중량 인열 테스트(DWTT)도 통과해야 합니다. 이러한 인성 특성은 적용 가능한 선급 협회 규칙에 따라 압연 방향을 가로지르는 실제 플레이트에서 채취한 쿠폰을 테스트하여 검증됩니다.
제조 및 서비스에 대한 우수한 용접성 및 내식성
조선용 강판은 대형 선체 구조물의 효율적인 건설과 수리를 용이하게 하기 위해 뛰어난 용접성을 제공해야 합니다. 저탄소당량(CEV) 값(일반적으로 일반 강도 등급의 경우 0.40% 미만, 고강도 등급의 경우 0.43% 미만)은 열 영향 구역에서 수소로 인한 균열 위험을 최소화합니다. 따라서 예열 요구 사항이 줄어들어 제작이 가속화됩니다. 현대식 선박용 플레이트는 제어된 질화티타늄(TiN) 입자 분산을 통해 인성을 크게 잃지 않고 고입열 용접(최대 150~200kJ/cm)을 위해 설계되었습니다. 이를 통해 자동화된 단면 용접 공정을 사용할 수 있습니다. 내식성을 위해 선박용 플레이트는 스테인리스는 아니지만 해양 대기 부식을 견딜 수 있도록 제조되었으며 화물 탱크의 경우 내식성을 추가할 수 있습니다(예: 원유 탱커). 또한 공격적인 화물로 인한 피트 부식을 방지하기 위해 내식성이 강화된 AH36과 같은 특수 등급(종종 '화물 오일 탱크 부식 방지 강철'이라고도 함)이 새로운 선박에 사용됩니다. 부식성 화학물질을 운반하는 선박의 경우 스테인레스 스틸 또는 코팅된 플레이트가 지정됩니다. 마지막으로 선박 플레이트는 엄격한 비파괴 테스트(초음파, 자분)를 거쳐야 하며 밀 인증서로 완전히 추적 가능해야 하며 모든 플레이트가 안전한 장기 해양 서비스에 필요한 특성 프로필을 충족하는지 확인해야 합니다.
