คุณสมบัติวัสดุสำคัญของแผ่นเหล็กต่อเรือ

ความแข็งแรงสูงและความเสถียรของผลผลิตเพื่อความสมบูรณ์ของโครงสร้าง

แผ่นเหล็กสำหรับการต่อเรือจะต้องมีความแข็งแรงเชิงกลที่ดีเยี่ยมเพื่อทนทานต่อแรงมหาศาลที่พบในระหว่างการเดินทางในมหาสมุทร รวมถึงการโค้งงอที่เกิดจากคลื่น ความเค้นคานตัวเรือ และแรงกดดันในท้องถิ่นจากสินค้าและบัลลาสต์ สมาคมการจำแนกประเภท เช่น ABS, DNV, LR และ CCS ระบุค่าความแข็งแกร่งของผลผลิตขั้นต่ำสำหรับเกรดต่างๆ โดยทั่วไปแล้ว เกรดแผ่นป้ายเรือที่มีความแข็งแรงสูง (A, B, D, E) จะให้ความแข็งแรงของผลผลิตอย่างน้อย 235 MPa ในขณะที่เกรดที่มีความแข็งแรงสูง (AH32, DH32, EH32, AH36, DH36, EH36) จะให้ความแข็งแรงของผลผลิตที่ 315–355 MPa ช่วยให้การออกแบบตัวถังมีน้ำหนักเบาและประหยัดเชื้อเพลิงมากขึ้น โดยทั่วไปความต้านทานแรงดึงจะอยู่ระหว่าง 400 ถึง 520 MPa ขึ้นอยู่กับเกรดและความหนา คุณสมบัติทางกลที่สม่ำเสมอผ่านความหนาของแผ่นเป็นสิ่งสำคัญ ดังนั้นแผ่นเพลทของเรือจึงผลิตขึ้นโดยใช้กระบวนการรีดและการบำบัดความร้อนที่มีการควบคุม เช่น การทำให้เป็นมาตรฐานหรือกระบวนการควบคุมด้วยความร้อนเชิงกล (TMCP) วิธีการเหล่านี้ช่วยปรับปรุงโครงสร้างของเกรนและรับประกันความแข็งแรงสม่ำเสมอทั่วทั้งส่วนที่หนา ซึ่งมักจะสูงถึง 50 มม. หรือมากกว่าสำหรับภาชนะขนาดใหญ่ นอกจากนี้ แผ่นเพลทสำหรับเรือจะต้องรักษาความแข็งแรงของผลผลิตไว้ที่อุณหภูมิสูงสำหรับการออกแบบที่ทนไฟ (เช่น เกรด FP) สำหรับโครงสร้างนอกชายฝั่ง สามารถใช้เกรดที่มีความแข็งแรงสูงกว่า (EH40, EH47) ที่ให้ความแข็งแรงครากได้ถึง 460 MPa ก็ได้

ความเหนียวที่อุณหภูมิต่ำที่เหนือกว่าและทนต่อแรงกระแทก

หนึ่งในคุณสมบัติที่สำคัญที่สุดของเหล็กต่อเรือคือความสามารถในการต้านทานการแตกหักแบบเปราะที่อุณหภูมิต่ำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับเรือที่ใช้งานในสภาพทะเลอาร์กติกหรือทะเลฤดูหนาว เพลตจัดส่งถูกจัดประเภทตามความทนทานต่อแรงกระแทกแบบ Charpy V-notch ที่อุณหภูมิทดสอบที่ระบุ: เกรด A ไม่ต้องการการทดสอบแรงกระแทก (สำหรับการให้บริการที่เบากว่า), เกรด B ต้องใช้ 27J ที่ 0°C, เกรด D ต้องใช้ 27J ที่อุณหภูมิ -20°C และเกรด E ต้องใช้ 27J ที่ -40°C เกรดที่มีความแข็งแรงสูงมีรูปแบบที่คล้ายกัน: ทดสอบ AH32/36 ที่ 0°C, DH32/36 ที่ -20°C, EH32/36 ที่ -40°C และ FH32/36 ที่ -60°C สำหรับสภาพแวดล้อมที่รุนแรง ความเหนียวนี้ช่วยให้แน่ใจว่ารอยแตกร้าวจะไม่แพร่กระจายภายใต้แรงกระทำแบบไดนามิกจากการกระแทกของคลื่น การชนกันของน้ำแข็ง หรือความเค้นตกค้างจากการเชื่อม องค์ประกอบที่มีเม็ดละเอียด คาร์บอนต่ำ (โดยทั่วไป ≤0.18%) และมีกำมะถันต่ำ (≤0.005%) ซึ่งมักจะมีการปรับแต่งเกรนอะลูมิเนียม ทำให้ได้อุณหภูมิการเปลี่ยนผ่านจากความเหนียวไปเป็นเปราะตามที่ต้องการ แผ่นเพลทในเรือยังต้องผ่านการทดสอบการฉีกขาดด้วยน้ำหนักตก (DWTT) สำหรับส่วนที่หนาเพื่อตรวจสอบลักษณะการแตกหักของแรงเฉือน คุณสมบัติความเหนียวเหล่านี้ได้รับการตรวจสอบโดยการทดสอบคูปองที่นำมาจากเพลตจริง โดยวางในแนวขวางกับทิศทางการหมุน ตามกฎเกณฑ์สังคมการจำแนกประเภทที่เกี่ยวข้อง

ความสามารถในการเชื่อมและความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีเยี่ยมสำหรับการผลิตและการบริการ

แผ่นเหล็กสำหรับการต่อเรือจะต้องมีความสามารถในการเชื่อมที่โดดเด่นเพื่อช่วยให้การก่อสร้างและการซ่อมแซมโครงสร้างตัวเรือขนาดใหญ่มีประสิทธิภาพ ค่าเทียบเท่าคาร์บอนต่ำ (CEV) โดยทั่วไปจะต่ำกว่า 0.40% สำหรับเกรดที่มีความแข็งแรงสูงปกติและต่ำกว่า 0.43% สำหรับเกรดที่มีความแข็งแรงสูง ช่วยลดความเสี่ยงของการแตกร้าวที่เกิดจากไฮโดรเจนในบริเวณที่ได้รับผลกระทบจากความร้อน ข้อกำหนดในการอุ่นเครื่องจึงลดลง ช่วยเร่งการผลิต แผ่นเพลทเรือสมัยใหม่ได้รับการออกแบบสำหรับการเชื่อมที่ใช้ความร้อนสูง (สูงถึง 150–200 กิโลจูล/ซม.) โดยไม่สูญเสียความเหนียวอย่างมีนัยสำคัญ โดยควบคุมการกระจายตัวของอนุภาคไทเทเนียมไนไตรด์ (TiN) ช่วยให้สามารถใช้กระบวนการเชื่อมด้านเดียวแบบอัตโนมัติได้ สำหรับการต้านทานการกัดกร่อน แม้ว่าแผ่นเรือไม่ใช่สเตนเลส แต่ก็ถูกกำหนดสูตรให้ทนทานต่อการกัดกร่อนในชั้นบรรยากาศในทะเล และสำหรับถังสินค้าอาจเพิ่มคุณสมบัติต้านทานการกัดกร่อน (เช่น สำหรับเรือบรรทุกน้ำมันดิบ) นอกจากนี้ เกรดพิเศษ เช่น AH36 ที่มีความต้านทานการกัดกร่อนเพิ่มขึ้น (มักเรียกว่า 'เหล็กทนการกัดกร่อนของถังน้ำมันบรรทุกสินค้า') ใช้สำหรับเรือใหม่เพื่อป้องกันการกัดกร่อนในหลุมจากสินค้าที่มีฤทธิ์รุนแรง สำหรับเรือที่บรรทุกสารเคมีที่มีฤทธิ์กัดกร่อน จะต้องระบุสแตนเลสหรือแผ่นเคลือบ สุดท้ายนี้ แผ่นเพลทของเรือจะต้องผ่านการทดสอบแบบไม่ทำลายอย่างเข้มงวด (อัลตราโซนิก อนุภาคแม่เหล็ก) และสามารถตรวจสอบย้อนกลับได้ด้วยใบรับรองโรงงาน เพื่อให้มั่นใจว่าแผ่นทุกแผ่นมีคุณสมบัติตรงตามคุณสมบัติที่กำหนดสำหรับการบริการทางทะเลในระยะยาวที่ปลอดภัย