Сталь для судостроения и критерии е выбора

Сталь для судостроения и критерии её выбора

Трудно представить себе условия эксплуатации сложнее тех, в которых оказывается морской и речной транспорт. Именно поэтому сталь для судостроения должна иметь особые свойства. Речь идет, прежде всего, о корпусе судна, который подвержен максимальному количеству воздействий.

Прежде всего, это постоянный контакт с водой, в том числе, с морской (которой даже не всякая нержавеющая сталь способна эффективно противостоять). Защитное покрытие оказывает своё влияние, но оно не является определяющим. Во-вторых, это очень большие нагрузки, возникающие от веса всей конструкции и от перемещения её в условиях колебаний воды и волн от работы винтов. В-третьих, нельзя не учитывать вибрацию от работы двигателя. Отдельно рассматриваются корабли, работающие в северных морях, где температура опускается намного ниже нуля, делая стальной прокат более хрупким.

Благодаря устойчивости к агрессивной среде, нержавейка получила широкое распространение, купить ее можно в наши дни в любом объеме и любой марки.

Все требуемые параметры (механические, геометрические и эксплуатационные) указаны в ГОСТ 5521–93 «Прокат стальной для судостроения». Он охватывает толстолистовой, широкополосный универсальный, полосовой и фасонный прокат. Для речного и для морского флота используются разные марки стали, обладающие отличающимися свойствами.

Сталь для судостроения должна отличаться стойкостью к коррозии, ударостойкостью, высокой текучестью, прочностью, свариваемостью и сопротивляемостью. При всем этом, углеродистый или нержавеющий лист не должен быть излишне дорогим, учитывая его требуемое количество даже для небольшого судна. Назначать материал с худшими свойствами, но большей толщиной, в данном случае неправильно – утяжеление водного транспорта создает большие проблемы, чем можно решить данным подходом.

Принята следующая классификация нержавеющего металлопроката для судостроения:

По точности проката (А — повышенной, Б — нормальной).
По плоскостности (ПО – особо высокая, ПВ – высокая, ПУ – улучшенная, ПН — нормальная).
По разделке кромки (НО – необрезная, Н — обрезная).

ГОСТ четко определяет сталь для судостроения , и самовольно производить замену указанной марки на другую, даже похожую, нельзя. Хорошо зарекомендовавших производителей данных материалов немного – и они хорошо известны судостроителям. Ведь материал сомнительного качества может привести к очень печальным последствиям.

Источник

Химический состав и свойства судостроительной стали

Стали нормальной и повышенной прочности. Стали наиболее полно отвечают требованиям, предъявляемым к судокорпусным материалам. Они обеспечивают требуемый уровень характеристик прочности, пластичности и вязкости в течение длительного периода эксплуатации конструкций корпуса судна при различных температурах. Стали обладают удовлетворительной коррозионной стойкостью; технологичны при холодном и горячем деформировании; хорошо свариваются; допускают газовую и плазменную резку; их стоимость в сравнении с другими конструкционными материалами сравнительно низка, а входящие в их состав элементы не относятся к числу остродефицитных.

Современные отечественные судостроительные стали отвечают требованиям Международной ассоциации классификационных обществ (МАКО). В международной практике приняты унифицированные категории корпусных сталей (А, В, Д и Е), определяемые пределом текучести и работой удара при различных температурах. Как отмечалось в п. 5.2, характеристики прочности и надежности достаточно полно отражают работоспособность (конструкционную прочность) сталей.

По прочностным свойствам стали для корпусных конструкций подразделяются на стали нормальной прочности с пределом текучести не менее 235 МПа (24 кгс/мм 2 ) и стали повышенной прочности трех категорий: с гарантированными пределами текучести 315 (32), 355 (36) и 390 (40) МПа (кгс/мм 2 ).

Стойкость к хрупкому разрушению сталей нормальной прочности оценивают по величине работы удара на образцах с острым надрезом при соответствующей температуре испытания. Прокат из стали марки (категории) А не подвергается испытаниям на ударный изгиб. Стали марок (категорий) В, Д и Е должны обеспечивать требуемую работу удара при температурах испытания соответственно 0, —20 и —40 °С. Чем выше требования к сопротивлению стали хрупкому разрушению, тем для более низких температур эксплуатации она предназначена (однако в любом случае температура испытания должна быть ниже рабочей температуры).

Механические свойства судокорпусных сталей нормальной и повышенной прочности устанавливает ГОСТ 5521—86 «Прокат стальной для судостроения», разработанный с учетом требований Регистра СССР и международных. В соответствии с указанным стандартом прокат из сталей нормальной прочности марок (категорий) А, В (любой толщины) и Д (толщиной до 12 мм) поставляется в горячекатаном состоянии; прокат из стали марки Д толщиной свыше 12 мм и из стали марки Е любой толщины поставляется в нормализованном состоянии.

Читайте также: Гост для стали 10г2с1

Механические свойства должны удовлетворять требованиям: σв = 400—490МПа (41—50 кгс/мм 2 ); σ_Т≥235МПа (24кгс/мм 2 ); δ>22 %; KV не менее 15 Дж (1,5 кгс·м) при толщине проката 5—7,0 мм, не менее 24 Дж (2,4 кгс·м) при толщине проката 7,5—9,5 мм и не менее 27 Дж (2,7 кгс·м) при толщине проката 10 мм и более. Химический состав судостроительных сталей, удовлетворяющих данным требованиям, приведен в табл. 5.1. Отечественными аналогами сталей марок (категорий) А, В, Д и Е по химическому составу являются низкоуглеродистые стали общего назначения, поставляемые по ГОСТ 380—87 в виде листового, сортового и фасонного проката:

Mn	Si
ВСт3кп	0,30—0,60	Не более 0,07
ВСт3пс	0,40—0,65	0,05—0,17
ВСт3сп	0,40—0,65	0,12—0,30
ВСт3Гпс	0,80—1,10	Не более 0,15

В сталях этих марок содержится С — 0,14—0,22 %, Р — не более 0,04 %, S — не более 0,05 % (по требованию потребителя массовая доля серы должна быть не более 0,04 %), Cr, Ni и Cu— по 0,30 %, As — 0,08 %.

Источник

Марки судостроительных сталей.

Сталь для судна должна быть специальной или можно использовать "обыкновенные"?

"Специальная сталь" — это сталь которая меньше ржавеет в морской воде, хотя и она ржавеет — против природы не попрёшь. Но вот в марках стали есть такой суффикс малоприятный "к" — эта точно не годится. Т.к. "к" — это сокращение от "кипящая", т.е. для сварки не пригодная в принципе. Бывает Ст3, а бывает Ст3к — первая годна, вторая нет.

Ваще марки стали — это целая наука. Какие из них "обычные". Вот скажем 30ХГСА — с виду обычная, ржавеет за милую душу. А ведь все самолёты и гоночные автомобили из неё. Есть стали с ваще чумовыми свойствами. Ну, например, есть "деревянная сталь", которая имеет теплопроводность на уровне пенопласта — в кастрюле из такой стали вода кипит, а на ручках кастрюли — иней не тает. Мистика, а ведь существует.

#4 BМГ

"Специальная сталь" — это сталь которая меньше ржавеет в морской воде, хотя и она ржавеет — против природы не попрёшь.

Между прочим, 09Г2С ржавеет даже посильнее, чем Ст3. А судовые спецстали — это стали повышеной прочности.
На мелких судах особого смысла применять СПП нет, та как толщины металла на них выбираются по критериям коррозионного запаса, а не по условиям общего изгиба.

Но вот в марках стали есть такой суффикс малоприятный "к" — эта точно не годится. Т.к. "к" — это сокращение от "кипящая", т.е. для сварки не пригодная в принципе. Бывает Ст3, а бывает Ст3к — первая годна, вторая нет.

Источник

ГОСТ 5521-93 Прокат стальной для судостроения

A27S, D27S, E27S, A32, D32, E32, A36, D36, E36, A40, D40, E40, A40S, D40S, E40S — повышенной прочности.

Химический состав стали должен соответствовать нормам ГОСТ 5521.

По плоскостности толстолистовой прокат изготовляют:
ПВ — высокой,
ПУ — улучшенной,
ПО — особо высокой плоскостности.
Отклонение от плоскостности должны соответствовать ГОСТ 19903.

Марка стали Температура испытания,° С А — В, А27S, A32, A36, A40, A40S 0 D, D27S, D32, D36, D40, D40S -20 E, E27S, E32, E36, E40, E40S -40

По требованию потребителя контроль на отсутствие внутреннего расслоения в листах толщиной 8 мм и более проводят ультразвуковым контролем.

Листы изготавливают с обрезной кромкой.

Индекс «РС» перед обозначением марки стали указывает об изготовлении проката под надзором Регистра (например: РС А32). При изготовлении проката под надзором Регистра инспектор Регистра оформляет сертификат, свидетельствующий о соответствии стали Правилам Регистра.

Источник