Lượt xem: 44521 Tác giả: Site Editor Thời gian xuất bản: 2026-06-04 Nguồn gốc: Địa điểm
Độ bền cao và ổn định năng suất cho tính toàn vẹn của kết cấu
Các tấm thép đóng tàu phải thể hiện độ bền cơ học tuyệt vời để chịu được lực lớn gặp phải trong các chuyến đi biển, bao gồm uốn cong do sóng, ứng suất dầm thân tàu và áp lực cục bộ từ hàng hóa và dằn. Các tổ chức phân loại như ABS, DNV, LR và CCS chỉ định các giá trị cường độ năng suất tối thiểu cho các loại khác nhau. Các loại tấm tàu có độ bền thông thường (A, B, D, E) thường có giới hạn chảy ít nhất là 235 MPa, trong khi các cấp độ bền cao (AH32, DH32, EH32, AH36, DH36, EH36) thường có giới hạn chảy 315–355 MPa, cho phép thiết kế thân tàu nhẹ hơn, tiết kiệm nhiên liệu hơn. Độ bền kéo thường dao động từ 400 đến 520 MPa, tùy thuộc vào cấp độ và độ dày. Đặc tính cơ học đồng nhất thông qua độ dày tấm là rất quan trọng; do đó, các tấm tàu được sản xuất bằng cách sử dụng các quy trình cán và xử lý nhiệt có kiểm soát như xử lý chuẩn hóa hoặc xử lý kiểm soát cơ nhiệt (TMCP). Những phương pháp này tinh chỉnh cấu trúc hạt và đảm bảo độ bền nhất quán trên các phần dày—thường lên tới 50 mm hoặc hơn đối với các thùng chứa lớn. Ngoài ra, các tấm tàu phải duy trì giới hạn chảy của chúng ở nhiệt độ cao đối với các thiết kế chống cháy (ví dụ: cấp FP). Đối với các công trình ngoài khơi, thậm chí còn có các loại có cường độ cao hơn (EH40, EH47) với cường độ chảy lên tới 460 MPa.
Độ bền nhiệt độ thấp và khả năng chống va đập vượt trội
Một trong những đặc tính quan trọng nhất của thép đóng tàu là khả năng chống gãy giòn ở nhiệt độ thấp, đặc biệt đối với các tàu hoạt động trong điều kiện biển Bắc Cực hoặc mùa đông. Các tấm tàu được phân loại theo độ bền va đập rãnh chữ V Charpy ở nhiệt độ thử nghiệm quy định: Hạng A không yêu cầu thử nghiệm va đập (đối với hoạt động nhẹ hơn), Hạng B yêu cầu 27J ở 0°C, Hạng D yêu cầu 27J ở -20°C và Hạng E yêu cầu 27J ở -40°C. Các cấp độ bền cao tuân theo mô hình tương tự: thử nghiệm AH32/36 ở 0°C, DH32/36 ở -20°C, EH32/36 ở -40°C và FH32/36 ở -60°C cho các môi trường khắc nghiệt. Độ bền này đảm bảo rằng các vết nứt không lan truyền dưới tải trọng động do tác động của sóng, va chạm với băng hoặc ứng suất dư khi hàn. Thành phần hạt mịn, hàm lượng carbon thấp (thường là 0,18%) và hàm lượng lưu huỳnh thấp (0,005%), thường được tinh chế hạt nhôm, đạt được nhiệt độ chuyển tiếp từ dẻo sang giòn cần thiết. Các tấm tàu cũng phải vượt qua các thử nghiệm xé rách do trọng lượng rơi (DWTT) đối với các mặt cắt dày để xác minh sự xuất hiện vết nứt do cắt. Các đặc tính độ bền này được xác minh bằng cách kiểm tra các phiếu lấy từ tấm thực tế, định hướng ngang với hướng cán, theo các quy tắc hiện hành của tổ chức phân loại.
Khả năng hàn và chống ăn mòn tuyệt vời cho chế tạo và dịch vụ
Các tấm thép đóng tàu phải có khả năng hàn vượt trội để tạo điều kiện cho việc xây dựng và sửa chữa hiệu quả các kết cấu thân tàu lớn. Giá trị tương đương carbon thấp (CEV)—thường dưới 0,40% đối với cấp độ bền thông thường và dưới 0,43% đối với cấp độ bền cao—giảm thiểu nguy cơ nứt do hydro gây ra ở các vùng chịu ảnh hưởng nhiệt. Do đó, yêu cầu làm nóng sơ bộ được giảm bớt, đẩy nhanh quá trình chế tạo. Các tấm tàu hiện đại được thiết kế để hàn ở nhiệt độ cao (lên tới 150–200 kJ/cm) mà không làm giảm đáng kể độ bền, nhờ khả năng phân tán hạt titan nitrit (TiN) có kiểm soát. Điều này cho phép sử dụng các quy trình hàn một mặt tự động. Để chống ăn mòn, mặc dù các tấm tàu không phải là thép không gỉ nhưng chúng được chế tạo để chống lại sự ăn mòn của khí quyển biển và đối với các két hàng, chúng có thể có thêm đặc tính chống ăn mòn (ví dụ đối với tàu chở dầu thô). Ngoài ra, các loại đặc biệt như AH36 có khả năng chống ăn mòn nâng cao (thường được gọi là 'thép chống ăn mòn két dầu chở hàng') được sử dụng cho các tàu mới để ngăn chặn sự ăn mòn hầm từ các hàng hóa hung hãn. Đối với tàu chở hóa chất ăn mòn phải quy định thép không gỉ hoặc tấm phủ. Cuối cùng, các tấm tàu phải trải qua quá trình kiểm tra không phá hủy nghiêm ngặt (siêu âm, hạt từ tính) và có thể truy nguyên đầy đủ bằng chứng chỉ của nhà máy, đảm bảo mọi tấm đều đáp ứng hồ sơ đặc tính cần thiết để phục vụ hàng hải lâu dài, an toàn.
