Kekuatan Tinggi dan Kestabilan Hasil untuk Integriti Struktur
Plat keluli pembinaan kapal mesti mempamerkan kekuatan mekanikal yang sangat baik untuk menahan daya besar yang dihadapi semasa pelayaran lautan, termasuk lenturan akibat gelombang, tegasan galang badan kapal, dan tekanan tempatan daripada kargo dan balast. Persatuan pengelasan seperti ABS, DNV, LR dan CCS menentukan nilai kekuatan hasil minimum untuk gred yang berbeza. Gred plat kapal berkekuatan biasa (A, B, D, E) biasanya menawarkan kekuatan hasil sekurang-kurangnya 235 MPa, manakala gred kekuatan tinggi (AH32, DH32, EH32, AH36, DH36, EH36) memberikan kekuatan hasil 315–355 MPa, yang membolehkan reka bentuk lebih ringan dan lebih jimat. Kekuatan tegangan biasanya berkisar antara 400 hingga 520 MPa, bergantung pada gred dan ketebalan. Sifat mekanikal yang seragam melalui ketebalan plat adalah kritikal; oleh itu, plat kapal dihasilkan menggunakan proses penggulungan terkawal dan rawatan haba seperti penormalan atau pemprosesan terkawal termo-mekanikal (TMCP). Kaedah ini memperhalusi struktur butiran dan memastikan kekuatan yang konsisten merentas bahagian tebal—selalunya sehingga 50mm atau lebih untuk vesel besar. Selain itu, plat kapal mesti mengekalkan kekuatan hasilnya pada suhu tinggi untuk reka bentuk tahan api (cth, gred FP). Untuk struktur luar pesisir, gred berkekuatan lebih tinggi (EH40, EH47) dengan kekuatan hasil sehingga 460 MPa juga tersedia.
Keliatan Suhu Rendah yang Unggul dan Rintangan Kesan
Salah satu sifat yang paling kritikal bagi keluli pembinaan kapal ialah keupayaannya untuk menahan keretakan rapuh pada suhu rendah, terutamanya untuk kapal yang beroperasi dalam keadaan laut kutub atau musim sejuk. Plat kapal dikelaskan mengikut keliatan hentaman Charpy V-notch pada suhu ujian tertentu: Gred A tidak memerlukan ujian hentaman (untuk perkhidmatan yang lebih ringan), Gred B memerlukan 27J pada 0°C, Gred D memerlukan 27J pada -20°C dan Gred E memerlukan 27J pada -40°C. Gred berkekuatan tinggi mengikut corak yang serupa: Ujian AH32/36 pada 0°C, DH32/36 pada -20°C, EH32/36 pada -40°C dan FH32/36 pada -60°C untuk persekitaran yang melampau. Keliatan ini memastikan bahawa keretakan tidak merambat di bawah beban dinamik daripada hentaman gelombang, perlanggaran ais, atau tegasan baki kimpalan. Komposisi berbutir halus, rendah karbon (biasanya ≤0.18%) dan rendah sulfur (≤0.005%), selalunya dengan penapisan bijirin aluminium, mencapai suhu peralihan mulur kepada rapuh yang diperlukan. Plat kapal juga mesti lulus ujian koyakan berat jatuh (DWTT) untuk bahagian tebal untuk mengesahkan rupa patah ricih. Sifat keliatan ini disahkan dengan menguji kupon yang diambil dari plat sebenar, berorientasikan melintang ke arah bergolek, mengikut peraturan masyarakat pengelasan yang berkenaan.
Kebolehkimpalan dan Rintangan Kakisan Cemerlang untuk Fabrikasi dan Servis
Plat keluli pembinaan kapal mesti menawarkan kebolehkimpalan yang luar biasa untuk memudahkan pembinaan dan pembaikan yang cekap struktur badan kapal yang besar. Nilai setara karbon rendah (CEV)—biasanya di bawah 0.40% untuk gred kekuatan normal dan di bawah 0.43% untuk gred berkekuatan tinggi—meminimumkan risiko keretakan akibat hidrogen di zon terjejas haba. Keperluan prapemanasan dengan itu dikurangkan, mempercepatkan fabrikasi. Plat kapal moden direka untuk kimpalan input haba tinggi (sehingga 150–200 kJ/cm) tanpa kehilangan keliatan yang ketara, didayakan oleh penyebaran zarah titanium nitrida (TiN) terkawal. Ini membolehkan penggunaan proses kimpalan satu sisi automatik. Untuk rintangan kakisan, walaupun plat kapal tidak tahan karat, ia dirumus untuk menahan kakisan atmosfera marin dan, untuk tangki kargo, mungkin telah menambah sifat tahan kakisan (cth, untuk kapal tangki minyak mentah). Selain itu, gred khas seperti AH36 dengan rintangan kakisan yang dipertingkatkan (sering dipanggil 'keluli tahan kakisan tangki minyak kargo') digunakan untuk vesel baharu untuk mengelakkan kakisan lubang daripada kargo yang agresif. Untuk kapal yang membawa bahan kimia menghakis, keluli tahan karat atau plat bersalut dinyatakan. Akhir sekali, plat kapal mesti menjalani ujian tidak merosakkan yang ketat (ultrasonik, zarah magnet) dan boleh dikesan sepenuhnya dengan sijil kilang, memastikan setiap plat memenuhi profil hartanah yang diperlukan untuk perkhidmatan marin yang selamat dan jangka panjang.
