Gemi İnşa Çelik Levhalarının Temel Malzeme Özellikleri

Yapısal Bütünlük için Yüksek Mukavemet ve Verim Kararlılığı

Gemi yapımı çelik levhaları, dalga kaynaklı bükülme, gövde kirişi gerilimleri ve kargo ve balasttan kaynaklanan yerel basınç dahil olmak üzere, okyanus yolculukları sırasında karşılaşılan büyük kuvvetlere dayanacak şekilde mükemmel mekanik mukavemet sergilemelidir. ABS, DNV, LR ve CCS gibi sınıflandırma toplulukları, farklı kaliteler için minimum akma dayanımı değerlerini belirler. Normal dayanımlı gemi plakası kaliteleri (A, B, D, E) tipik olarak en az 235 MPa akma dayanımı sunarken, yüksek dayanımlı kaliteler (AH32, DH32, EH32, AH36, DH36, EH36) 315–355 MPa akma dayanımı sağlayarak daha hafif, yakıt açısından daha verimli gövde tasarımlarına olanak tanır. Çekme mukavemeti, dereceye ve kalınlığa bağlı olarak genellikle 400 ila 520 MPa arasında değişir. Plaka kalınlığı boyunca tekdüze mekanik özellikler kritik öneme sahiptir; bu nedenle gemi levhaları, normalleştirme veya termo-mekanik kontrollü işleme (TMCP) gibi kontrollü haddeleme ve ısıl işlem işlemleri kullanılarak üretilir. Bu yöntemler tane yapısını iyileştirir ve büyük kaplar için genellikle 50 mm veya daha fazla kalın bölümler boyunca tutarlı bir dayanıklılık sağlar. Ayrıca, yangına dayanıklı tasarımlar (örn. FP kaliteleri) için gemi levhalarının yüksek sıcaklıklarda akma mukavemetini koruması gerekir. Açık deniz yapıları için 460 MPa'ya kadar akma dayanımına sahip daha yüksek dayanımlı kaliteler (EH40, EH47) mevcuttur.

Düşük Sıcaklıkta Üstün Dayanıklılık ve Darbe Direnci

Gemi inşa çeliğinin en kritik özelliklerinden biri, özellikle arktik veya kış deniz koşullarında çalışan gemiler için düşük sıcaklıklarda gevrek kırılmaya karşı direnç gösterme yeteneğidir. Gemi plakaları, belirtilen test sıcaklıklarında Charpy V çentik darbe dayanıklılığına göre sınıflandırılır: Sınıf A, darbe testi gerektirmez (daha hafif hizmet için), Sınıf B, 0°C'de 27J gerektirir, Sınıf D, -20°C'de 27J gerektirir ve Sınıf E, -40°C'de 27J gerektirir. Yüksek mukavemetli kaliteler de benzer bir model izler: zorlu ortamlar için 0°C'de AH32/36, -20°C'de DH32/36, -40°C'de EH32/36 ve -60°C'de FH32/36 testi. Bu tokluk, çatlakların dalga etkisi, buz çarpışması veya kaynak artık gerilimlerinden kaynaklanan dinamik yükleme altında yayılmamasını sağlar. İnce taneli, düşük karbonlu (tipik olarak ≤%0,18) ve düşük kükürtlü (≤%0,005) bileşim, genellikle alüminyum tanecik arıtımı ile gerekli süneklikten kırılganlığa geçiş sıcaklığına ulaşır. Gemi plakaları aynı zamanda kesme kırılması görünümünün doğrulanması amacıyla kalın kesitler için ağırlık düşürme yırtılma testlerini (DWTT) geçmelidir. Bu tokluk özellikleri, geçerli sınıflandırma topluluğu kurallarına göre haddeleme yönüne enine yönlendirilmiş gerçek plakadan alınan kuponların test edilmesiyle doğrulanır.

İmalat ve Servis için Mükemmel Kaynaklanabilirlik ve Korozyon Direnci

Gemi inşa çelik levhaları, büyük gövde yapılarının verimli inşasını ve onarımını kolaylaştırmak için olağanüstü kaynaklanabilirlik sunmalıdır. Normal mukavemetli kaliteler için genellikle %0,40'ın altında ve yüksek mukavemetli kaliteler için %0,43'ün altındaki düşük karbon eşdeğeri (CEV) değerleri, ısıdan etkilenen bölgelerde hidrojen kaynaklı çatlama riskini en aza indirir. Böylece ön ısıtma gereksinimleri azaltılarak imalat hızlandırılır. Modern gemi plakaları, kontrollü titanyum nitrür (TiN) partikül dispersiyonunun sağladığı, toklukta önemli bir kayıp olmaksızın yüksek ısı girdili kaynak (150–200 kJ/cm'ye kadar) için tasarlanmıştır. Bu, otomatik tek taraflı kaynak işlemlerinin kullanılmasına olanak tanır. Korozyon direnci için, gemi plakaları paslanmaz olmasa da, deniz atmosferindeki korozyona dayanacak şekilde formüle edilmişlerdir ve kargo tankları için ilave korozyona dirençli özellikler (örneğin, ham petrol tankerleri için) eklenebilir. Ek olarak, agresif kargolardan kaynaklanan çukur korozyonunu önlemek için yeni gemilerde korozyon direnci arttırılmış AH36 gibi özel kaliteler (genellikle 'kargo yağ tankı korozyona dayanıklı çelik' olarak adlandırılır) kullanılır. Aşındırıcı kimyasallar taşıyan gemiler için paslanmaz çelik veya kaplamalı levhalar belirtilmektedir. Son olarak, gemi plakaları sıkı tahribatsız testlere (ultrasonik, manyetik parçacık) tabi tutulmalı ve her plakanın güvenli, uzun vadeli denizcilik hizmeti için gerekli özellik profilini karşılamasını sağlayacak şekilde fabrika sertifikalarıyla tamamen izlenebilir olmalıdır.