Wysoka wytrzymałość i stabilność plastyczności zapewniająca integralność konstrukcji
Blachy stalowe do budowy statków muszą wykazywać się doskonałą wytrzymałością mechaniczną, aby wytrzymać ogromne siły napotykane podczas rejsów oceanicznych, w tym zginanie wywołane falami, naprężenia w dźwigarach kadłuba oraz lokalne ciśnienie ładunku i balastu. Towarzystwa klasyfikacyjne, takie jak ABS, DNV, LR i CCS, określają minimalne wartości granicy plastyczności dla różnych gatunków. Gatunki blach okrętowych o normalnej wytrzymałości (A, B, D, E) zazwyczaj oferują granicę plastyczności co najmniej 235 MPa, podczas gdy gatunki o wysokiej wytrzymałości (AH32, DH32, EH32, AH36, DH36, EH36) zapewniają granicę plastyczności 315–355 MPa, co pozwala na lżejsze i bardziej oszczędne konstrukcje kadłubów. Wytrzymałość na rozciąganie zazwyczaj waha się od 400 do 520 MPa, w zależności od gatunku i grubości. Równomierne właściwości mechaniczne na całej grubości blachy mają kluczowe znaczenie; dlatego też płyty okrętowe są produkowane przy użyciu kontrolowanych procesów walcowania i obróbki cieplnej, takich jak normalizowanie lub przetwarzanie kontrolowane termomechanicznie (TMCP). Metody te udoskonalają strukturę ziaren i zapewniają stałą wytrzymałość na grubych przekrojach – często do 50 mm lub więcej w przypadku dużych statków. Ponadto płyty okrętowe muszą zachować granicę plastyczności w podwyższonych temperaturach w przypadku konstrukcji ognioodpornych (np. gatunki FP). W przypadku konstrukcji offshore dostępne są gatunki o wyższej wytrzymałości (EH40, EH47) i granicy plastyczności do 460 MPa.
Doskonała wytrzymałość w niskich temperaturach i odporność na uderzenia
Jedną z najważniejszych właściwości stali stoczniowej jest jej odporność na kruche pękanie w niskich temperaturach, szczególnie w przypadku statków eksploatowanych w warunkach arktycznych lub zimowych. Blachy okrętowe są klasyfikowane według udarności z karbem Charpy'ego V w określonych temperaturach testowych: klasa A nie wymaga próby udarności (w przypadku łagodniejszej eksploatacji), klasa B wymaga 27 J przy 0°C, klasa D wymaga 27 J przy -20°C, a klasa E wymaga 27 J przy -40°C. Gatunki o wysokiej wytrzymałości mają podobny wzór: test AH32/36 w 0°C, DH32/36 w -20°C, EH32/36 w -40°C i FH32/36 w -60°C w ekstremalnych warunkach. Ta wytrzymałość zapewnia, że pęknięcia nie będą się rozprzestrzeniać pod obciążeniem dynamicznym w wyniku uderzenia fal, zderzenia z lodem lub naprężeń szczątkowych spawania. Drobnoziarnista, niskowęglowa (zwykle ≤0,18%) i niskosiarkowa (≤0,005%) kompozycja, często z rozdrobnieniem ziaren aluminium, pozwala uzyskać wymaganą temperaturę przejścia od plastycznego do kruchego. Płyty okrętowe muszą również przejść testy rozdzierania przy upuszczaniu ciężaru (DWTT) w przypadku grubych przekrojów, aby sprawdzić wygląd pęknięć ścinających. Te właściwości wytrzymałościowe są weryfikowane poprzez próbki badawcze pobrane z rzeczywistej blachy, zorientowane poprzecznie do kierunku walcowania, zgodnie z obowiązującymi przepisami towarzystwa klasyfikacyjnego.
Doskonała spawalność i odporność na korozję w produkcji i serwisie
Blachy stalowe do budowy statków muszą zapewniać wyjątkową spawalność, aby ułatwić wydajną budowę i naprawę dużych konstrukcji kadłuba. Niskie wartości równoważnika węgla (CEV) – zwykle poniżej 0,40% dla gatunków o normalnej wytrzymałości i poniżej 0,43% dla gatunków o wysokiej wytrzymałości – minimalizują ryzyko pękania wywołanego wodorem w strefach wpływu ciepła. W ten sposób wymagania dotyczące podgrzewania wstępnego są zmniejszone, co przyspiesza produkcję. Nowoczesne blachy okrętowe są przeznaczone do spawania przy użyciu dużej ilości ciepła (do 150–200 kJ/cm) bez znaczącej utraty wytrzymałości, co jest możliwe dzięki kontrolowanej dyspersji cząstek azotku tytanu (TiN). Pozwala to na zastosowanie zautomatyzowanych procesów spawania jednostronnego. Ze względu na odporność na korozję, chociaż płyty okrętowe nie są nierdzewne, zostały one opracowane tak, aby wytrzymywały korozję atmosferyczną w środowisku morskim, a w przypadku zbiorników ładunkowych mogą mieć dodatkowe właściwości antykorozyjne (np. zbiornikowców do ropy naftowej). Ponadto na nowych statkach stosuje się specjalne gatunki, takie jak AH36 o zwiększonej odporności na korozję (często nazywane „stalą odporną na korozję zbiorników oleju ładunkowego”), aby zapobiec korozji wżerowej powodowanej przez agresywne ładunki. W przypadku statków przewożących żrące chemikalia zaleca się stosowanie płyt ze stali nierdzewnej lub powlekanych. Wreszcie, płyty okrętowe muszą przejść rygorystyczne badania nieniszczące (ultradźwięki, cząstki magnetyczne) i być w pełni identyfikowalne z certyfikatami huty, zapewniającymi, że każda płyta spełnia wymagany profil właściwości zapewniający bezpieczną, długoterminową eksploatację morską.
