Висока міцність і стабільність плинності для цілісності конструкції
Сталеві листи для суднобудування повинні демонструвати чудову механічну міцність, щоб протистояти величезним силам, які виникають під час океанських подорожей, включаючи вигин, спричинений хвилями, напруги балок корпусу та локальний тиск від вантажу та баласту. Класифікаційні товариства, такі як ABS, DNV, LR і CCS, визначають мінімальні значення межі текучості для різних марок. Стандартні марки суднового листа (A, B, D, E) зазвичай забезпечують межу текучості щонайменше 235 МПа, тоді як високоміцні марки (AH32, DH32, EH32, AH36, DH36, EH36) забезпечують межу текучості 315–355 МПа, що дозволяє створювати легші та економічніші конструкції корпусів. Межа міцності на розрив зазвичай коливається від 400 до 520 МПа, залежно від марки та товщини. Однорідні механічні властивості через товщину пластини є критичними; тому корабельні плити виготовляються з використанням процесів контрольованої прокатки та термічної обробки, таких як нормалізація або термомеханічна контрольована обробка (TMCP). Ці методи вдосконалюють зернисту структуру та забезпечують постійну міцність товстих секцій — часто до 50 мм або більше для великих посудин. Крім того, для вогнестійких конструкцій (наприклад, марок FP) суднові плити повинні зберігати свою межу текучості при підвищених температурах. Для морських конструкцій доступні марки навіть більш високої міцності (EH40, EH47) з межею текучості до 460 МПа.
Висока міцність при низьких температурах і ударостійкість
Однією з найважливіших властивостей суднобудівної сталі є її здатність протистояти крихкому руйнуванню при низьких температурах, особливо для суден, що працюють в арктичних або зимових морських умовах. Суднові плити класифікуються відповідно до ударної в’язкості за Шарпі з V-подібним надрізом за вказаних температур випробування: клас A не потребує випробування на удар (для більш м’якої експлуатації), клас B вимагає 27 Дж при 0°C, клас D вимагає 27 Дж при -20°C, а клас E вимагає 27 Дж при -40°C. Високоміцні марки мають аналогічну схему: AH32/36 випробовується при 0°C, DH32/36 при -20°C, EH32/36 при -40°C і FH32/36 при -60°C для екстремальних умов. Ця міцність гарантує, що тріщини не поширюються під динамічним навантаженням від удару хвилі, зіткнення льоду або залишкових напруг під час зварювання. Дрібнозерниста композиція з низьким вмістом вуглецю (зазвичай ≤0,18%) і сірки (≤0,005%), часто з подрібненням алюмінієвого зерна, досягає необхідної температури переходу пластичності до крихкості. Суднові плити також повинні пройти випробування на розрив при падінні ваги (DWTT) для товстих секцій, щоб перевірити зовнішній вигляд руйнування при зсуві. Ці властивості міцності перевіряються випробувальними зразками, взятими з фактичної плити, орієнтованої поперек напрямку прокатки, згідно з застосовними правилами класифікаційного товариства.
Відмінна зварюваність і стійкість до корозії для виготовлення та обслуговування
Суднобудівні сталеві листи повинні забезпечувати чудову зварюваність, щоб полегшити ефективне будівництво та ремонт великих конструкцій корпусу. Значення низьковуглецевого еквівалента (CEV) — як правило, нижче 0,40 % для марок із нормальною міцністю та нижче 0,43 % для марок з високою міцністю — мінімізують ризик розтріскування, спричиненого воднем, у зонах термічного впливу. Таким чином вимоги до попереднього нагрівання зменшуються, що прискорює виготовлення. Сучасні корабельні плити розроблені для зварювання з високим нагріванням (до 150–200 кДж/см) без значної втрати міцності, завдяки контрольованій дисперсії частинок нітриду титану (TiN). Це дозволяє використовувати автоматизовані процеси одностороннього зварювання. Що стосується корозійної стійкості, хоча суднові пластини не є нержавіючими, вони розроблені таким чином, щоб протистояти морській атмосферній корозії, а для вантажних танків можуть мати додаткові властивості стійкості до корозії (наприклад, для танкерів для сирої нафти). Крім того, для нових суден використовуються спеціальні марки, як-от AH36, з підвищеною стійкістю до корозії (її часто називають 'корозійно-стійкою сталлю для вантажних нафтових танків'), щоб запобігти корозії під впливом агресивних вантажів. Для суден, що перевозять корозійні хімічні речовини, визначено нержавіючу сталь або пластини з покриттям. Нарешті, корабельні плити повинні пройти суворе неруйнівне випробування (ультразвукове, магнітно-порошкове) і мати повну відстежуваність за допомогою заводських сертифікатів, гарантуючи, що кожна плита відповідає необхідному профілю властивостей для безпечної довгострокової морської служби.
