船体用结构钢的力学性能
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中国船级社规范标准的一般强度结构钢分为：A、B、D、E四个质量等级；中国船级社规范标准的高强度结构钢为三个强度级别、四个质量等级：一般强度船体结构钢力学性能与化学成份高强度船体结构钢力学性能与化学成份船级社认证：已通过美国ABS、法国BV、英国LR、德国GL、挪威DNV、意大利RINA、日本NK、中国CCS、韩国KR等九家船级社认证。
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根据性能及客户需求，钢板可热轧、控轧、正火、回火，正火加回火、调质等状态交货，也可根据客户需要供给各种切割件。
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尺寸范围：8-400mm*1000-3900* 3000-25000mm交货状态：根据用户的使用要求，可按热轧、正火、回火、正火加回火、调质等不同状态交货。
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船体结构规范及标准要求-陈楚明
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一、共同规范对建造的要求
二、IACS质量标准公差要求
1 ，钢板负公差：
2 ，球扁钢允许偏差：（一般采用欧标）
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
3 ，主尺度允许偏差：
说明：以上为IACS质量标准，按CSQS(中国造船质量标准)分别为±L(B,D)/1000。
b) 强构件端部趾部下设切口时，应按下图补强:
c) 分段大接头处、纵骨（横梁）通焊孔距相邻扇形孔太近时，可 按下图补强：
谢谢！
e)凡船体结构上的开孔，都会影响船体结构的强度，因此尽可能不开 孔。若要在构件上开设超过规定的孔或在特殊部位开孔，应事先与有 关专业人员协商开孔位置，并应采取补强措施。
2，CCS规范对开孔的规定
a)防撞舱壁上不准开设任何门、人孔、通风管道或任何其他开口。 b)所有肋板、旁桁材上均应开设人孔，开孔的高度应不大于该处双层底高度 的50%，否则应予加强。各肋板开孔位置在船长方向应尽量按直线排列，便 利人员出入。在肋板的端部和横舱壁处的一个肋距内的旁桁材上不应开人孔 和减轻孔，否则应作有效加强。
★典型横剖面应力 区：
★ 平板龙骨上部肋板应力区：
★支柱上下端构件的应力区：
★ 韩国标准:
典型横剖面1
★ 韩国标准:
典型横剖面2
b) 共同规范开孔要求：
c) ABS规范开孔要求：（适应于海工船）
7，次要构件的开孔要求：
a) 通常，在货（油）舱的纵骨范围内， 不允许设间距很近的扇形孔，见右图所示:
75mm。
4、甲板开孔：
a) 共同规范及BV规范要求：主甲板开孔边缘距舷侧外板距离如下图。 (阴影区域避免开孔）
船板相关标准
船板百科名片求助编辑船板船板按照其最小屈服点划分强度级别为：一般强度结构钢和高强度结构钢。
船体用结构钢中国船级社规范标准是指按船级社建造规范要求生产的用于制造船体结构的热轧钢板材。
）；中国、CCSDCCSA、CCSB、B的一般强度结构钢分为：A、 CCSC、D、E四个质量等级（即船级社规范标准的高强度结构钢为三个强度级别、四个质量等级。
目录主要船级社规范：船板简介：船板品种规格船板力学性能与化学成分船用钢材交货验收注意事项：主要船级社规范：编辑本段主要船级社规范有：中国 CCS美国 ABS德国 GL法国 BV挪威 DNV日本 NK英国 LR韩国 KR意大利 RINA船板简介：编辑本段一、一般强度船体结构用钢一般强度船体结构用钢分为A、B、D、E4个等级，这4个等级的钢材的屈服强度（不小于235N/mm^2）和抗拉强度（400～520N/mm^2）一样，只是不同温度下的冲击功不一样而已；高强度船体结构用钢按其最小屈服强度划分强度等级，每一强度等级又按其冲击韧性的不同分为A、D、E、F4级。
A32、D32、E32、F32的屈服强度不小于315N/mm^2，抗拉强度440～570N/mm^2，A、D、E、F分别表示其各自可分别在0°、-20°、-40°、-60°的情况下所能达到的冲击韧性；A36、D36、E36、F36的屈服强度不小于355N/mm^2，抗拉强度490～620N/mm^2，A、D、E、F分别表示其各自可分别在0°、-20°、-40°、-60°的情况下所能达到的冲击韧性；A40、D40、E40、F40的屈服强度不小于390N/mm^2，抗拉强度510～660N/mm^2，A、D、E、F分别表示其各自可分别在0°、-20°、-40°、-60°的情况下所能达到的冲击韧性。
还有，焊接结构用高强度淬火回火钢：A420、D420、E420、F420；A460、D460、E460、F460；A500、D500、E500、F500；A550、D550、E550、F550；A620、D620、E620、F620；A690、D690、E690、F690；锅炉与受压容器用钢：360A、360B；410A、410B；460A、460B；490A、490B；1Cr0.5Mo、2.25Cr1Mo机械结构用钢：一般可选用上述钢材；低温韧性钢：0.5NiA、0.5NiB、1.5Ni、3.5Ni、5Ni、9Ni；奥氏体不锈钢：00Cr18Ni10、00Cr18Ni10N、00Cr17Ni14Mo2、00Cr17Ni13Mo2N、00Cr19Ni13Mo3、00Cr19Ni13Mo3N、0Cr18Ni11Nb；双相不锈钢：00Cr22Ni5Mo3N、00Cr25Ni6Mo3Cu、00Cr25Ni7Mo4N3。
低合金高强度结构钢
低合金高强度结构钢引言：低合金高强度结构钢是一种重要的结构材料，在工程建设中扮演着重要的角色。
与普通碳钢相比，低合金高强度结构钢具有更高的强度、更好的耐腐蚀性能和更好的可焊接性，广泛应用于航空航天、造船、桥梁、建筑等领域。
本文将介绍低合金高强度结构钢的材料特性、应用领域以及相关的国际标准。
一、材料特性1.高强度：低合金高强度结构钢的强度通常比普通碳钢高出30%到50%。
这是由于添加了一些合金元素（如锰、钛、钒、铬等）以及采用了热处理工艺，使其晶界强化和孪晶转变能力得到提高。
2.良好的可焊性：低合金高强度结构钢具有良好的可焊性，可以通过常规的焊接方法进行连接，如电弧焊、气体保护焊等。
这为工程建设提供了更灵活的设计和施工选择。
3.优异的耐腐蚀性能：低合金高强度结构钢添加了一定的合金元素，能够有效提高其耐腐蚀性能，尤其是在恶劣的环境条件下，如海洋环境中的腐蚀。
4.良好的冷成形性：低合金高强度结构钢具有良好的冷成形性能，能够满足不同组件的复杂形状要求，并保持较好的机械性能。
二、应用领域1.航空航天：低合金高强度结构钢在飞机、卫星等航空航天器件中广泛应用。
其高强度和轻质化能够满足飞机的承载能力和节能要求，同时具备优异的耐腐蚀性能，适应复杂的气候环境。
2.造船：低合金高强度结构钢在船体结构中的应用越来越广泛。
由于海洋环境的腐蚀和复杂荷载条件，低合金高强度结构钢能够提供更安全可靠的船舶结构。
3.桥梁：低合金高强度结构钢在桥梁工程中具有重要的作用。
其高强度能够减小桥梁的自重，降低成本，同时提供更大的载荷能力和抗震性能，满足不同桥梁类型的要求。
4.建筑：低合金高强度结构钢在建筑工程中的应用也逐渐增多。
通过使用低合金高强度结构钢，可以实现更轻巧、更高的建筑设计，提高抗震能力，同时降低建筑物的能耗。
三、国际标准目前1.美国标准：ASTMA572/A572M-18，该标准规定了低合金高强度结构钢的化学成分要求、力学性能、焊接性能以及试验方法。
q420材料标准
q420材料标准Q420是一种低合金高强度结构钢，具有较高的强度和良好的焊接性能，广泛应用于建筑、机械、船舶等领域。
以下是对Q420材料标准的详细介绍：一、化学成分1．碳（C）：≤0.20%2．硅（Si）：≤0.55%3．锰（Mn）：1.10～1.70%4．磷（P）：≤0.030%5．硫（S）：≤0.025%6．铝（Al）：≥0.015%7．钛（Ti）：≥0.020%8．铌（Nb）：≥0.015%9．钒（V）：≥0.015%10．氮（N）：≤0.012%11．铜（Cu）：≤0.30%12．其它元素：根据需要添加，但需符合相关规定。
二、力学性能1．屈服强度（σs）：≥420MPa2．抗拉强度（σb）：≥570MPa3．伸长率（δ5）：≥18%4．冲击功（Akv）：≥34J5．弯曲试验：180°无裂纹6．冷弯试验：180°无裂纹三、工艺性能1．焊接性能：Q420的碳当量较低，具有较好的焊接性能。
采用常规的焊接方法可获得良好的焊接接头，焊缝金属具有较好的塑性和韧性。
焊接前应进行预热，并控制层间温度不低于预热温度。
焊后应进行热处理以消除焊接应力。
2．热处理：Q420可采用正火、退火、回火等热处理方法，以改善组织结构和力学性能。
正火温度一般为930～950℃，空冷；退火温度一般为730～750℃，空冷或炉冷；回火温度一般为680～700℃，空冷。
3．切削加工性能：Q420的切削加工性能较好，可以采用常规的切削加工方法进行加工。
在切削过程中应注意控制切削速度和进给量，以避免产生加工硬化和降低刀具寿命。
四、应用范围Q420广泛应用于建筑、机械、船舶等领域，如高层建筑、桥梁、车辆、船舶、压力容器等。
它是一种低合金高强度结构钢，具有较高的强度和良好的焊接性能，能够满足各种复杂结构的设计要求。
在建筑领域中，Q420可以用于制造大跨度桥梁、高层建筑的结构梁和支撑杆等；在机械领域中，Q420可以用于制造重型机械和压力容器等；在船舶领域中，Q420可以用于制造船体结构和甲板等。
船舶用钢种类
船舶用钢种类1. 引言船舶是人类利用水力推动的交通工具，而船舶的结构则需要使用特殊的钢材来保证其安全性和可靠性。
船舶用钢种类的选择对于船舶的设计、建造和维修都具有重要的意义。
本文将对船舶用钢种类进行全面、详细、完整和深入的探讨。
2. 船舶用钢的分类船舶用钢可以根据其用途和性能特点进行分类，常见的船舶用钢种类包括结构钢、耐候钢、耐磨钢、船板钢等。
2.1 结构钢结构钢是船舶建造中最常用的一种钢材，用于船体的骨架结构和连接件。
结构钢需要具备良好的强度和韧性，以承受船舶在航行中的各种力学载荷。
常见的结构钢包括普通碳素结构钢、高强度结构钢和高韧性结构钢。
2.2 耐候钢船舶在海洋环境中暴露于潮湿、高盐度和腐蚀性气候条件下，因此需要使用具有良好耐候性能的钢材。
耐候钢具有较高的抗腐蚀性和抗氧化性能，能够有效延长船舶的使用寿命。
常见的耐候钢包括耐候钢板和耐候钢管。
2.3 耐磨钢船舶在水中航行时，船体会受到水流的冲刷和磨损，因此需要使用具有良好耐磨性能的钢材。
耐磨钢具有较高的硬度和耐磨性，能够有效减少船体的磨损和损坏。
常见的耐磨钢包括耐磨钢板和耐磨钢管。
2.4 船板钢船板钢是船舶建造中最常用的一种钢材，用于船舶的外壳和甲板。
船板钢需要具备良好的强度、韧性和耐腐蚀性，以保证船体的结构安全和船舶的正常运行。
常见的船板钢包括普通船板钢、高强度船板钢和耐腐蚀船板钢。
3. 船舶用钢的选择因素船舶用钢的选择需要考虑多个因素，包括船舶的类型、船舶的尺寸、航行环境、载货量和使用寿命等。
3.1 船舶的类型不同类型的船舶对钢材的性能要求不同。
例如，油轮需要使用具有较高耐腐蚀性的钢材，以防止油料泄漏导致环境污染；货船需要使用具有较高强度和韧性的钢材，以承载大量货物的重量。
3.2 船舶的尺寸船舶的尺寸对钢材的选择也有影响。
大型船舶需要使用更高强度的钢材，以承受更大的载荷和水压力。
3.3 航行环境航行环境是选择船舶用钢的重要因素之一。
不同的海洋环境对钢材的腐蚀和磨损程度不同，需要选择具有良好耐腐蚀性和耐磨性的钢材。
船体结构钢
超高强度船体结构钢
美国在二战后开发了屈服强度为600MPa级 HY80钢、820MPa级HY100钢和910MPa 级HY130钢，是制造潜艇和航母飞行甲板 的重要钢材。
俄罗斯开发了屈服强度从390～1175MPa 级的АБ系列舰船钢。 以上材料都使用镍铬和加入钛的合金钢 。
1998年我国CCS规范中划分了高强度船体 结构用钢的品种。
高强度船体结构用钢
高强度船体结构用钢按其最小屈服点应力划分强 度级别，每一强度级别又按其冲击韧性的不同分 为A、D、E、F 4级。 规范规定适用于厚度不超过100mm的A32、D32、 E32、A36、D36和E36等级的钢板和宽扁钢以及 厚度不超过50mm的A40、D40、E40、F32、 F36和F40等级的钢板和宽扁钢；规范规定还适 用于上述等级的厚度不大于50mm的型钢和棒材。
超高强度船体结构钢
我国也研制成功了390、440、590、 785MPa(40～80kgf/mm2)级的高强度舰船用 钢系列。 中国的潜艇用钢有390MPa级的907A钢; 590MPa的921钢和785 MPa 的980超级钢。 921是HY80级别的，980是HY100级别的。
位于大连的瓦良格号航母
高强度船体结构钢的性能
高强度 一般强度船体结构钢的屈服强度为235 MPa，而 高强度船体结构钢的屈服强度在315 MPa以上。 良好的韧性和塑性 为了防止断裂事故和低温下的脆断， 高强度船体结构用钢具有较好的伸长率（A>20%），它在40℃时的韧性（AK）不低于常温的50%，可以冷弯加工， 能在严寒地区做工程结构。
4 超高强度船体结构钢
船体用结构钢 GB 712
船体用结构钢 GB 712-88本标准适用制造远洋、沿海和内河航区船舶的船体结构的一般强度钢和高强度钢，包括钢板和型钢。
所有的船体结构用钢材，均应由船检部门认可的钢厂生产。
1 分类和代号1．1 分类船体结构钢分一般强度钢和高强度钢两种：一般强度船体结构钢分为四个不同质量等级A、B、D、E；高强度船体结钢分为两个强度级别三个质量等级AH 32、DH 32、EH 32、AH 36、DH 36、EH 36。
2 尺寸、外形及允许偏差2．1 钢板的尺寸、外形及允许偏差(包括厚度公差带)应符合GB 709-88《热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差》，但厚度负偏差和不平度应符合下列规定。
2．1．1 钢板厚度负偏差钢板厚度，mm 允许负偏差，mm，不大于≤15 -0．4>15～45 -(0．1+0．02t)>45 -1．0注：t为钢板厚度。
2．1．2 钢板不平度按表1规定：2．1．3钢板四边的剪切应符合GB 709-88的规定。
2．2 型钢的尺寸、外形、重量及允许偏差按有关标准规定。
表13 技术条件3．1 钢的化学成分(熔炼成分)应符合表2规定。
表23．1．1 商品钢坯含碳量下限由供需双方协议规定。
3．1．2残余元素含量：一般强度钢：Cu ≤0．35%，Cr 、Ni 各≤0．30%； 高强度钢： Cu ≤0．35%，Cr ≤O ．20%， Ni ≤0．40%，Mo ≤0．08%对一般强度钢，如供方能保证残余元素含量可不进行分析。
3．1．3 酸溶铝Als 含量可以用测定总含铝量代替，此时铝含量应不小于0．020%。
对高强度钢，供方可以全部或部分用铌、钒代替铝，成分表2中规定有铝、铌、钒等元素，或单独加某一种或同时加几种元素。
如混合加入几种元素，其含量可以小于表2规定的下限。
3．1．4 厚度小于12mm 的A 级钢，含锰量可以小于2．5倍的含碳量。
3．1．5 在保证性能完全符合本标准的要求的情况下，B 、D 级钢锰含量可达到1．2%。
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船体用结构钢的力学性能 ( 摘自 GB / T712 — 1988 )
船体结构用钢板简称船用板。
由于船舶工作环境恶劣，船体壳要受海水的化学腐蚀、电化学腐蚀和海生物、微生物的腐蚀；船体承受较大的风浪冲击和交变负荷；船舶形状使其加工方法复杂等因素、所以对船体结构用钢要求严格。
首先良好的韧性是最关键的要求，此外，要求有较高的强度，良好的耐腐蚀性能、焊接性能，加工成型性能以及表面质量。
为保质量和保证有足够的韧性，要求化学成分的Mn/C在2.5以上，对碳当量也有严格要求，并由船检部门认可的钢厂生产。
船体用结构钢分一般厚度和高强度钢两种，一般强度钢按质量分A、B、C和D四个等级；高强度钢又分两个强度级别和三个质量等级；AH32、DH32、EH32、AH36、DH36、EH36。
船体结构用钢板主要用于制造远洋、沿海和内河航运船舶的船体、甲板等的钢板。
产品规格：厚度4.5-50mm、宽度1.0-2.2mm、长度4.0-12.0m。
船体用结构钢的化学成分
钢
类等级化学成份（质量分数）（%）
C Mn si P S Al Nb V
一般
强度
钢A ≤O.22 ≥2.5C O.10～0.35 ≤O.04 ≤0.04
B ≤O.21 O.60～1.00
D ≤O.21 0.60～1.00 ≥O.015
E ≤O.18 O.70～1.20 ≥0.015
高
强
度
钢AH32 ≤O.18 O.70～1.60 0.10～O.50 ≤O.04 ≤0.04 ≥O.015 DH32 O.90～1.60
EH32 O.90～1.60
AH36 0.70～1.60 O.015～O.050 O.03O～O.10
DHB6 0.90～1.60
EH36 O.90～1.60
船体用结构钢的交货状态
钢材等级厚度／mm 交货状态
A 6---40
热轧、控轧或正火
B 热轧、控轧或正火
D 6---32 热轧、控轧或正火
正火①②
E 6---32 钢板：正火；型钢；正火或控轧
AH32
AH36 6---32
>25--32 热轧、正火或控轧
正火①②
DH32
DH36 6---25
>20---32 正火或控轧②
正火①②
EH32
EH36 6---40 正火②
船体用结构钢的力学性能
钢材
等级
厚度
／mm
屈服点ós
／MPa 抗拉
强度
ób／MPa 伸长率δ5
(％) v型冲击试验冷弯试验
温度
／℃平均冲击吸收功
AKv／J 窄冷弯
b=2a
180℃宽冷弯
b=5a
120°
纵向横向
≥ ≥ ≥
A ≤50 235 400～490 22 d=2a
B 0 27 20
d=3a
D —10 27 20
E 一40 27 20
AH32 ≤50 315 440～590 22 O 3l 22 d=3a
DH32 —20 31 22
EH32 —40 31 22
AH36 ≤50 355 490～620 21 O 34 24 d=3a
DH36 —20 34 24
EH36 —40 34 24。