船板认证基础知识

1、船板认证基础知识一、船板基本知识1 .船板分类及代号船体用结构钢分一般强度钢和高强度钢两类：一般强度钢分为：A、B、D、E四个质量等级；高强度钢分为三个强度级别，四个质量等级，具体有A32、D32、E32、F32、A3&D36 E36、F3& A40X D4。E4R F40。2 .本次认证的船级社：CCS（中国）、ABS （美国）、BV （法国）、RINA （意大利）、 KR （韩国）、NK （日本）六国船级社A、B、D一般强度船板和AH32 DH32 AH36 DH36 高强船板。3 .本次认证船板板标牌号和执行标准各国船级社 （简称）钢种牌号执行标准一般强度船板高强度船板中

2、国船级社（CCSCCSACCSBCCSDCCSAH32CCSDH32CCSAH36CCSDH36CCS RULES美国船级社（ABS)AB/AAB/BAB/DAB/AH32AB/DH32AB/AH36AB/DH36ABS RULES法国船级社（BV)BVABVBBVDBVAH32BVDH32BVAH36BVDH36BV RULES日本船级社（NRKAKBKDKAH32KDH32KAH36KDH36NK RULES韩国船级社（KR)KRAKRBKRDKRAH32KRDH32KRAH36KRDH36KR RULES意大利船级社（RINA)RINAARINABRINADRINAAH32RINADH3

3、2RINAAH36RINADH36RINA RULES4 .规格范围：厚度1030mm宽度w 3200mm长度w 18000mm5 .组批具体要求国标GB 712-2000规定（1）钢材应由同一炉罐号、同一规格（型号）、同一轧制制度、同一热处理制度组成一批，每批重量不得大于50t.（2）如允许用控轧代替正火（NR的钢材，每批重量不得大于25t.为此：a. 一般强度船板钢板不允许组坯，每批由同一牌号、炉号、尺寸及交货状态组成，每批重量不大 于50吨b.高强船板钢板不允许组坯，每批由同一牌号、炉号、尺寸及交货状态组成，每批的重量不 大于50吨。CCS白级社D32/D361冈种，12.5mm:厚度w

4、 50mm每25吨为一批。(3)板坯批重计算(1)毛边板(切头尾或毛头尾)：板坯最大批重 =50 (或25) X 102%(2)切边板：板坯最大批重=50 (或25) X 105%6、质量特殊要求(1)船板的材质应均匀，无分层、裂纹等缺陷；钢材中的偏析和非金属夹杂应尽可能 减少或消除。(2)表面缺陷表面缺陷的修磨可以通过打磨的方式消除，已修补的区域应平滑地过渡到板的相 邻表面，修磨范围应事先与验船师协商确修磨后厚度不得小于公称厚度的93%或减薄量不得大于3mm 美国：验船师可要求用适当的无损检验对已消除的缺陷进行检查。中国：在验船师在场时进行修磨。须焊补的表面缺陷制品的缺陷如不能按修磨消除，在

5、得到验船师同意并在监督下可用铲凿或打磨，并 随之焊接修补。故，对于表面质量存在缺陷的船板，一般改判为其他钢种。7、厚度允许偏差制造厂商保证制造工序满足公差要求，由验船师认可。任何使用公差(包括过厚公差)比通常的商业公差要求更高之处，有关当局须在钢材提交确认厚度测量程序之 前获知，以保证测量程序是否适当。工厂须采取措施确保钢材的厚度符合船级社规定。如钢材的厚度低于公差的规定, 不致在发货前因生锈等原因导致厚度不符合公差要求，船厂也有责任在使用前不会因 人为因素导致厚度不符合要求。船体钢板和5mme以上的宽带钢的厚度超过厚度负公差的最大允许为0.3mm.厚度的测量须在距离边缘10mmg者更远的地方

6、，六个点的厚度负公差不许低于 -0.3 ,且六个 点的平均值不得低于公差厚度。第一部分普通强度船体结构钢1产品范围：板材和宽扁钢：达到 100mm包括100mm(4.0英寸)型材与钢筋：达到 50mm,包才5 50mm(2.0英寸)2生产过程如无特殊批准，成品钢板的最小缩减比为3: 1。当提出新的专用钢或者是生产方法发生改变，或者是新钢厂开始生产钢材时，所有 的机械性能、焊接性能和各方面符合规范的数据需要提交船级社查看且经其认可。3化学组成3.1 炉前取样分析化学组成是须通过钢材制造厂商根据取自每次热处理的钢包的样品上进行试验决定的而且须符合下表中列出的钢等级的应用化学要求。钢的等级ABDE化

7、 学 成 分%C0 0.21<0.21<0.21<0.18Si工 0.50<0.35<0.35<0.35Mn>2.5C0.80 1.200.60 1.200.70 1.20P<0.035工 0.035<0.035工 0.035S<0.035工 0.035<0.035工 0.035Als一一>0.015>0.015公司成分要求兀素含量(质量分数)/%钢的等级CMnSiPSAlsCeqA、B0.130.180.80-1.000.170.35< 0.030< 0.025/<0.40D0.130.180.8

8、0-1.000.170.35工 0.030工 0.0200.0150.045<0.40所有一般强度等级的钢板，C+Mn/供 0.40%。(2) 商品钢坯碳含量下限由供需双方协商规定.(3) 当B级钢做冲击试验时，镒含量下限可到0.60%。日本：对于厚达12.5毫米的钢，最少镒含量可以降低到0.70%。B级钢进行冲击试验时或是当钢含Si不少于0.10%时，最少平均镒含量可以降低到0.60%。(4) 厚度大于25 mm勺D级钢和E级钢，可以测定总铝含量代替酸溶铝含量，此时总铝含量应不小于0.02%。(5)经船检部门同意后，也可使用其他细化晶粒元素。(6)若采用温度一形变控制轧制(TMCP )

9、状态交货，经船检部门同意，化学成分可不同于表1的规定。(7)钢中铜含量应不大于 0.35%,需、馍含量应各不大于 0.3%。(8)为改善钢的性能，在冶炼过程中添加其他微量元素，应在质量证明书上注明。(9)要求钢材使用晶粒细化工艺的钢种，如没有其他专门的认可方法，则要求加入铝。用以下方法来确定对晶粒细化的要求：每个加热器的钢包 McQuaid-Ehn奥氏体晶粒大小为 5或者是更精细的晶粒。最低酸溶铝含量0.015%或者是每个加热器钢包的最低总铝含量为0.020%。4交货状态的规定对每个工厂的钢种等级和厚度限制生产工艺，并进行认可。适用的轧制工艺如下定义：4.1 轧制-AR (2005)将钢加热至

10、高温进行轧制，然后空冷的一种生产工艺。其轧制结束温度在奥氏体再结晶区内并高于正火温度。一般情况下，钢材的强度和韧性均低于轧后经正火处理 或其他先进工艺所生产的钢材。4.2 热处理正火热处理包括热钢板、宽钢板、钢筋或者型钢在低于转变范围的合适温度到高 于转变范围的合适温度的范围内持续足够的时间来达到所需的相变，然后在空气中自 然冷却。这个工艺，通过细化晶粒，改善了常规轧制的性能正火热处理通常情况下是在钢厂进行。若验船师对热处理设备与工艺满意，上述热处理可以在船厂或者是制造 厂进行。这种情况下，船厂或制造厂应在购买定单上说明样品经过工厂试验。否则，试验需要在船厂或制造厂的标 准材料上进行。4.3

11、控制轧制工艺4.3.1 控制轧制(正火轧制) Controlled Rolling - CR (Normalized Rolling - NR)控制轧制是最终轧制温度一般控制在标准热处理范围内(正火温度一般在850左右)的一种工艺，以便奥氏体完全再结晶从而使材料大体上等效于正火处理的效果。NR :允许用控轧代替正火的正火轧制。4.3.2 热机械轧制 Thermo-mechanical Rolling - TM(热机械控制处理 -TMCP (Thermo-mechanical Controlled Processing - TMCP)热机械控制处理涉及到钢材温度的严格控制与压制压缩比。通常，接近

12、或低于Ar3转变温度则实施大压缩比，也可能涉及到趋向临界双相域的低端温度范围的轧制，因 此允许少量奥氏体再结晶。不同于控制轧制制，TM (TMCPk产的性能不能再经过后续正火或其他热处理。可以接受在完成轧制时使用加速冷却，但须经船级社的特殊认可。加速冷却目的在于在最终TM (TMCP臊作后立即使用高于空气冷却的速度通过控制冷却来改善机械性能的过程。加速冷却不包含直接淬火。不管是否应用加速冷却，采取 CR和TM工艺时，在认证时，编制的轧制规程，需 要的验船师检查和认证，且在主管验船师要求时还需要提供相应的轧制规程。在轧制 操作期间轧制厂必须遵守轧制规程.为此，生产厂应经常检查、验船师应不时地审查

13、实 际轧制纪录。当控制轧制、正火或淬火和回火的轧制规程与实际发生偏差时，生产商应采取进一步措施来满足要求，达到验船师满意。4.4 淬火与回火-QT (2005) Quenching and Tempering - QT (2005)淬火是将钢材加热到高于 Ac3的合适温度，然后使用合适的冷却剂来硬化其微观结构的加热处理过程。在淬火之后的回火是将钢材再加热至不高于Ac1的适合的温度通过改善微观结构来恢复其刚性性能。5. GB 712-2000对一般强度船板的交货状态要求：钢材等级产品 类型交货状态厚度,mm<12.5>12- 5-25>25-35>3S'5O>

14、;50-100A板材A一）NC-)iTM<->CR(2s)AR * C50)型材B板材At - )A(5GN(50)tTM(50)CR(SO)AR * (25)型材D板材A(50)N(50)CR(50)TM(50)N(5O)TM(50)CR(25)|型材N(50)CR(50)TM(50)AR * (25)板材N(每件3TM(每件型材飞(253TM(25),AR , (153CR * (15J注1交货状态科任意小正火CR控制札制fTM（TMCF）温度形变控制轧制，AR*经船检部门同意，可采用热轧交货.CR*经船检部门同意可果用控制轧制交货.2厚度501Q0 mm的A级铝板果用TM状态

15、交货和厚度A355。ee的D级型铜果用热轧状态交货,须 经船检部门同意.3括号中的数值衰示做冲击试验的取样批场，括号中数值门5.25,50）的单位为t（吨）*一）表示不做冲击试嬖6.申请的工艺厚度0 30mm的A船板和厚度 16mm的B、D级船板，采取AR（一般热轧）；B、D船板的其他规格轧制工艺参数详见下表4。表4. B、匚级船板工艺参数成品厚度（mm控轧标志二次开轧温度（C）终轧温度（C）16< h<20CR（控制轧制）940 ± 30830 ± 3020W h<25CR（控制轧制）920 ± 30820 ± 3025<h&l

16、t;30CR（控制轧制）890 ± 30810±307.力学性能100 mm （4.0 in.）及其以下普通强度结构钢力学性能ReH抗拉强度A5平均冲击功（J）屈服应力Rm (N/mm2(%)minKVL向一KVT黄向一t=厚度（毫米）(N/mm2) min.(1)测试温应(。C)t & 5050 < t< 7070 < t< 100KVLKVTKVLKVTKVLKVTA235400/520P 22+20342441P 27B235400/520220272034244127D235400/52022-2027 20342441P 27E23

17、5400/52022-40272034244127厚度小大可-25 mm白勺国攵钢，经船检部门同意，可不做冲击试验如供方能保证，经船检部门同意，A3涮A36<做冲击试验。7.1除需方要求外，冲击试验仅做纵向，但供方应采取措施保证横向冲击性能。7.2厚度不大于25mm勺B级钢，经船检部门同意，可不做冲击试验。7.3厚度大于50mm勺A级钢，如经过细化晶粒处理并以正火状态交货，可以不做冲击试验，经过船检部门同意，以温度一形变控制轧制状态交货的A级钢亦可不做冲击试验。7.4夏比(V型缺口)低温冲击试验的冲击功低于表 6规定的平均值，低于平均值的试样不超过2个，低于平均值70%的试样不超过1个，

18、可在同一钢材或同一样坯上再取一组三个试样进行试验，前后两组 6个试样的平均值不得低于规定值，但允许有两个试样低于规定值，其中低于规定值 70%的试样只允许有一个.第二部分船体用高强度结构钢 Higher-strength Hull Structural Steel等级AH/DH/EH 32, AH/DH/EH 36 and AH/DH/EH 40FH 32/36/40脱氧脱氧、晶粒细化(1)化学成分(2)CMn不大于于或指定范围0.180.90-1.60(3)0.160.90-1.60i成分要求表1.厚度小于100mm(4.0in )船体用高强度结构钢的化学特性(1996)Si0.50 (4)

19、0.50 (4)P0.0350.025S0.0350.025酸熔 Al min (51 60.0150.015Nb(6,7)0.02-0.050.02-0.05V6,7)0.05-0.100.05-0.10Ti0.020.02CU8)0.350.35Cr(8)0.200.20Ni(8)0.400.80mO8)0.080.08N0.009 (0.012 if Al present)钢材至少须含有一种足量的晶粒细化元素，以满足晶粒细化的工艺要求(2)须确定计划添加的任何其他元素成分含量并作出报告。12.5mm«H氐于这个厚度的AH钢材可以允许有最小的0.7%瞌含量(4)可以测定总铝含量代

20、替酸溶铝含量，此时总铝含量应不小于0.02% 表中规定的Nb,V,Ti等微量元素，单独加入或以任一混合形式加入。 单独加入时，其含量应不小于表中规定的下限。混合加入两种或两种以上时，其总和含量不得大于0.12%(6)若采用温度一形变控制轧制状态交货，经船检部门同意，化学成分可以不同于表2的规定。TMCP冈的其他要求恢当里按照下列公式根据炉前分析确定的碳当量须满足2-1-3/表6中的要求。产 六 Mu Cr + Mo + V Ni + Cu 加，'r = c+v+三一'七-网3.2 通过TMCP炼造的钢的碳当量Grade钢级Carbon equivalent 做当重()(1)KA

21、32, KD32, KE32, KF320.36max.0.36KA36, KD36, KE36, KF360.38max.0.38KA40, KD40, KE40, KF400.40max.0.40低温开裂敏感性除非买方有其他的指定，低温开裂敏感性，P cm按照下列公式计算 八 SiMnCuNiCtMaV/ C +h -+ 1- +H 5 K (" 130202060201510Rm最大值的选择在钢材订购阶段由制造厂和钢厂协商8.内控成分:表1. AH32、DH32、AH36、DH36化学成分要求钢的等级元素含量(质量分数)/%CMnSiPSNbTiAls内控标准AH32、DH32

22、0.130.171.001.200.200.40<0.030< 0.0200.0100.0250.0050.0200.0150.045AH36、DH360.130.171.151.350.200.40<0.030< 0.0200.0200.0350.0050.0200.0150.0452交货状态锹材等级期化晶祖元拿产品臭型交货状态厚度iIUTB<12 (>12,5削>20-?5 >25-35>35 50和加A32A3SN“V 或 V板材A (SO)N(50),HCR(fO>fTM：(50)N<50)rCR(25),TM<5

23、0)型材AGION (50) (CRC5OhTMC50J»AR (Z5)Al dt Al+Ti版材A(SC)1 Aft * <2S)|N(5O>fGR(50>tTMC&QN(!iO),CRC25),TM(5O)型材A(5D)N(50*CRf56,TM(5O3AR , (25)A-10住哀板、型材A (50X(50)»CR(50).TM<5a>D32D35Nb + VrtV假初A (50)N<5G>-CR(50).TM(50)N(5O).CR<2S),TMa0)型材A(50)N(SQGH(S0),TM(5Q)AR * (

24、25)AIM Al+Ti相材A<50)AR (25)ni%)£R(58*TM(50N(S0>.CR(25>.TMC50)型材A(&Ongoi.cr"。)，TM(50)»AR 4 125D4。(±«板网材N(5Q),CR(50).TM(5Q)一£32£34任Jt板材N （备件LTM每件）型材NfZ53TMmS3AR * <151,CR * (15)E1O任意板材N（施件3TM4每件3QT（一热处理性ID更材N<25>.TMC25>PQT(25)- .F32K36任.板材N（每件

25、3TMl每忤）,QTl每一熊处理悦皮型材N<2SkTM(25>tQT<25rCR* (2S)F4O根材Xf梅仲inn件3QT（修1赛姓惠民度-1型忖N (25) ,TM (X5). QT(2E)ftL交蝌状击.A任意.N正火.CR控制孔制TM单度一形变馒粗履耐， 口T洋火慵回火IAR "经斯检撵门司量，可乘用焦札状态交苴.2括导中的强值和软就强示的冲击试验的庭择批量.揩号中班值门5.嚣*56的单位Rt申请认证的工艺：表4. AH32 AH36 DH32 DH3哪板工艺参数成品厚度（mrm控轧标志二次开轧温度（C）终轧温度（C）10AR（一般热轧）-10Vh<1

26、6CR（控制轧制）1000 ±30850 ± 3016< h<20CR（控制轧制）920 ± 30830 ± 3020< h<25CR（控制轧制）900 ± 30820 ± 3025<h<30CR（控制轧制）880 ± 30810±304.力学性能100mmM以下的高强度钢的力学性能钢级屈服应力拉伸强度延伸率平均冲击功（焦）分钟厚度t （mrmrReH(N/mm2) minRm(N/mm2)min.A5(%)min.测试温度(° C)t & 5050 <

27、t &7070 <t100KVLKVTKVLKVTKVLKVTt-l-t FfT【不 H0312238264631中国、忌人利、AH32 DH32315法国 440/57022-20312238264631EH32 FH32韩国、美国、日-40312238264631本 440/590-6031223826463103424 41275034490/630AH36 DH36355韩国美国日本21-20342441275034EH36 FH36490/620-40342441275034-603424412750340392646315537510/660AH40 DH40390韩

28、国美国日本20-20392646315537EH40 FH40510/650-40392646315537-603926463155378中给定的最小值。对于宽度为25毫米，计量长度为200毫米的全厚度的平面拉伸试样，其延伸率应该符合表中国冲击功要求 40: 41、274.1 如供方能保证，经船检部门同意， A32和A36可不做冲击试验。4.2 夏比(V型缺口)低温冲击试验的冲击功低于表 6规定的平均值，低于平均值的试 样不超过2个，低于平均值70%的试样不超过1个，可在同一钢材或同一样坯上再取一 组三个试样进行t验，前后两组6个试样的平均值不得低于规定值，但允许有两个试样 低于规定值，其中低

29、于规定值70%的试样只允许有一个.三、各工序具体要求1、加热1.1 板坯选择厚度 16mm选170m屋的板坯；厚度16,选250m屋的板坯；在特殊情况下，厚度为16mm可 选170mml的板坯。宽度17002500mm选1700mms的板坯；宽度25003200mm选2100mm5的板坯；在特殊情况下， 宽度21002500mm可选1700mm5或2100mm5的板坯。1.2 严格按照YB/T 2012-2004连续铸钢板坯标准检查和验收坯料外形尺寸和内在质量；严格检验 钢坯外观质量，特别是表面裂纹情况，一旦发现有表面裂纹板坯严禁入炉； 必须确保板坯遗留毛刺彻 底清除，防止压入钢板表面，影响表

30、面质量。1.3 对于其它标准中规定的元素按标准规定执行， 超出内控化学成份的炉次降级为 Q345B或Q235B。 2.4组批上料原则：按照GB 712-2000及其他各国船级社船规进行组批上料，具体见中厚板各钢种 组批要求。2.5 坯料装炉方式：冷装或热装。2.6 加热制度 7船板的加热制度要求更加严格，因为合金含量高，导热性没有普碳好，加热在炉时间要比普碳长，板坯加热速度：910min/cm；板坯最高加热温度1280C；均热段的均热时间大于 20分钟。具 体加热温度和温降要求见表2、表3。表2.加热炉各段加热温度板坯厚度(mm)加热段1 (C)加热段2 (C)均热段(C)在炉时间(min)1

31、708509501200126011801240热坯> 150冷坯> 1802108509501200126011801240热坯> 180冷坯>2102508509501200126011801240热坯>200冷坯>240表3.停炉保温制度停轧时间炉温降低量均热段加热段2加热段11小时之内温度卜-限温度卜-限温度卜-限1 2小时降50 C降50 C降50 C24小时降 200 C降 200 c降 200 C4小时以上降至800 C为保证船板加热质量，严格控制钢板出炉温度上限及加热时间。对于250mm£坯要求在炉时间4小时以上，在加热二段和均热段

32、的总时间在3小时以上，均热段的在炉时间在30分钟以上；对于170mm 板坯要求在炉时间3小时以上，在加热二段和均热段的总时间在 2小时以上，均热段的在炉时间在30 分钟以上。2、轧制2. 1高强船板板坯经加热后氧化铁皮的附着力大，要保证除鳞质量，如遇一次除鳞不净，采取二次 除鳞，若仍不能除净则回炉，严禁轧制。2. 2开轧温度：11201180C,对于要求控制轧制的厚钢板，具开轧温度走下限；对于薄板，具开 轧温度走上限。2. 3.船板作为品种钢，性能质量要求高。对于轧钢来讲，做好钢板的强度和冲击功是关键工作，而 强度和冲击功取决于关键工序点的温度控制，如开轧温度、二次开轧温度、终轧温度、终冷温度

33、，其 中二次开轧温度是参考值，关键控制好终轧温度。终轧温度和终冷温度更加重要，它是钢板强度大小 和冲击功大小的决定因素。为此应该严格按照下发的工艺要点执行好温度控制。2. 4粗轧采用高温大压下，精轧累计变形率不小于 60%;厚度16mm的钢板，在900c以下最后 三道次的累计压下率30%。2. 5采用控轧工艺的钢板二次开轧时，二次开轧温度和待温时间仅作为参考值，必须确保终轧温度 符合上表工艺参数要求。3. 6厚度公差控制钢板厚度公差控制应符合各国船规的规定。厚度公差控制要要求：厚度负偏差均应为不大于 0.3mm,平均厚度应不小于钢板公称厚度3.1 冷床(1)钢板在冷床上横向间隙100mm,钢板摆放的间隔应随厚度增加逐步加大。下冷床温度0 200Co4. 2剪切(1)温度要求： 150Co(2)定尺要求：因为船板的订单要求一般是定尺板，成品钢板平直度好，有利于焊接。为此，在剪切操作过程中, 要严格控制钢板宽度和长度以及剪切质量。钢板剪切宽度和长度的控制要求如下：表9:钢板宽度允许偏差及目标剪切偏差(冷状态单位：mrm公称厚度公称宽