大型船用鍛件用鋼的分類通?;诓牧闲阅?、用途、制造工藝以及國(guó)際/行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。以下是主要分類方式及相關(guān)說明:
特點(diǎn):成本低、加工性能好,但強(qiáng)度和耐腐蝕性相對(duì)有限。
典型牌號(hào):
普通碳鋼(如ASTM A105、AISI 1020)。
低合金鋼(如ASTM A350 LF2、16MnD5)。
應(yīng)用:非關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件或?qū)δ透g性要求不高的部件。
特點(diǎn):通過合金化(添加Mn、Ni、Cr等)或熱處理提高強(qiáng)度和韌性。
典型牌號(hào):
船級(jí)社標(biāo)準(zhǔn)鋼:如AH36/DH36/EH36(屈服強(qiáng)度≥355 MPa),EH40(屈服強(qiáng)度≥390 MPa)。
高強(qiáng)鋼:如HY-80、HY-100(軍用艦船用鋼,屈服強(qiáng)度≥550 MPa)。
應(yīng)用:船體主結(jié)構(gòu)、甲板、艙壁等關(guān)鍵承力部件。
不銹鋼:
奧氏體不銹鋼:如304、316L(耐海水腐蝕,用于閥門、泵體)。
雙相不銹鋼:如2205(S31803)、2507(S32750),兼具高強(qiáng)度與耐點(diǎn)蝕能力。
耐海水腐蝕鋼:
添加Cu、Cr、Ni等元素的低合金鋼(如Mariner鋼)。
低溫鋼:
鎳系低溫鋼:如ASTM A203(3.5%Ni鋼,-100℃使用,LNG船儲(chǔ)罐)。
高錳奧氏體鋼:用于極低溫環(huán)境(-196℃)。
高溫鋼:
耐熱合金鋼(如ASTM A182 F11/F22,用于高溫蒸汽管道)。
耐磨鋼:如NM360、NM400,用于螺旋槳軸套、舵軸等易磨損部件。
磁屏蔽鋼:低磁或無磁鋼(如AM355),用于掃雷艦或電磁敏感設(shè)備。
部件類型 | 典型材料 | 性能要求 |
---|---|---|
船體結(jié)構(gòu)件 | AH36/EH40、DH36 | 高強(qiáng)度、抗沖擊、焊接性 |
動(dòng)力系統(tǒng)鍛件 | 34CrMo4、42CrMo4(曲軸、連桿) | 高疲勞強(qiáng)度、耐高溫蠕變 |
推進(jìn)系統(tǒng)鍛件 | 不銹鋼/雙相不銹鋼(螺旋槳軸) | 耐海水腐蝕、抗空泡腐蝕 |
錨鏈與系泊部件 | Grade 3船用錨鏈鋼(如R3、R4) | 超高強(qiáng)度、耐磨損 |
低溫壓力容器 | 9%Ni鋼、ASTM A553 | 超低溫韌性、抗脆斷 |
自由鍛鋼:適用于形狀簡(jiǎn)單、尺寸大的部件(如舵桿、艉軸)。
模鍛鋼:用于復(fù)雜形狀部件(如曲軸、連桿),材料利用率高。
輾環(huán)鍛鋼:制造環(huán)形部件(如軸承座圈),常用42CrMo4等合金鋼。
國(guó)際通用標(biāo)準(zhǔn):
ASTM(美國(guó)):如A668、A765(船用鍛件規(guī)范)。
JIS(日本):如SF440(船用碳鋼)、SNCM439(合金鋼)。
EN(歐洲):如1.7225(42CrMo4)、1.4418(雙相不銹鋼)。
船級(jí)社認(rèn)證:
DNV GL、LR(勞氏)、ABS等對(duì)鋼材的附加要求(如沖擊試驗(yàn)、無損檢測(cè))。
力學(xué)性能:強(qiáng)度、韌性、疲勞壽命(如曲軸需高周疲勞抗力)。
耐環(huán)境性能:海水腐蝕、低溫脆性、高溫氧化。
加工性:鍛造工藝適應(yīng)性(如熱脆性控制)、焊接性。
經(jīng)濟(jì)性:材料成本與全壽命周期維護(hù)成本平衡。
LNG船儲(chǔ)罐支撐結(jié)構(gòu):9%Ni鋼或高錳奧氏體鋼(耐-162℃低溫)。
化學(xué)品船泵閥:雙相不銹鋼2205(耐H2S、Cl?腐蝕)。
軍用艦船螺旋槳軸:Cu-Ni系耐蝕鋼(如Zeron 100)。
通過合理選材和工藝優(yōu)化,船用鍛件可在嚴(yán)苛海洋環(huán)境中實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)壽命與高可靠性。