基本介紹
- 中文名：造船板
- 外文名：ship building plate
- 特點：強度高，韌性好，焊接性能好
- 用途：造船專用
- 領域：機械製造
簡介,成分研究,生產過程,冶煉,軋制,發展方向,高強度、高規格,耐低溫,需求廣,
簡介
造船板隨著造船能力的提升 ，國內造船企業正逐步從量往質方面突破，逐漸改變了以散貨船為主的產品結構，大型貨櫃船、液化氣船、鑽井船等高附加值船的能力在不斷提升，所造船舶噸位越來越大，船型越來越齊全。相地應，高強度、高韌性和耐腐蝕逐漸成為鋼鐵企業生產研發造船板的發展方向。
成分研究
C（碳）是鋼中不可缺少的強化元素，但C含量的提高使鋼的低溫衝擊韌性降低，惡化鋼的焊接性能。因此，要控制鋼中的C含量。
AI（鋁）在鋼中有細化晶粒作用，並能與N（氮）結合,形成彌散度大的AIN（氮化鋁）。它不僅不會產生沉澱硬化，而且由於減少了以間隙相存在的自由N，可以降低韌脆性轉變溫度，並降低鋼的時效敏感性。V（釩）是鋼中的強化元素，由於VC（VC是一種難熔金屬化合物，在硬質合金的粉末冶金生產時適量添加可使材料的韌性提高）、V的的沉澱強化，可使鋼的強度明顯提高。它還能細化晶粒，提高鋼的衝擊韌性。
生產過程
冶煉
根據生產含鋁鋼經驗，為保證鋼中的含鋁量及鋼水流動性，採取嚴格控制終點碳含量及大包合金化時進行預脫氧的辦法，控制鋼水的氧化性，採用大包餵鋁線的加鋁方式。
轉爐冶煉時採用高拉補吹工藝。終點碳含量嚴格控制在0.07%~0.11%，終點溫度多在1670~1700℃左右，採用擋渣出鋼。出鋼過程中每噸鋼中加入SiAlBa（矽鋇鋁）合金1.0~1.5kg進行預脫氧，對於個別終點碳偏低的爐次，適當地增加SiAlBa的加入量，使鋼水吹氬前的Als含量穩定在0.004%~0.005%左右。合金化後的吹氬時間要保證鋼中夾雜物充分上浮。然後根據氬前鋼水溫度、終點碳含量及下渣量，向鋼中餵入10mm的鋁線，噸鋼餵入量為2.5~4.0m，以使鋼中Als含量穩定在0.020%以上。為使該鋼種順利澆注，必須使用全過程保護澆注，即大包→中間包→結晶器保護澆注。中間包溫度保證在1540~1555℃，拉速穩定在0.70~0.85m/min，並保證中間包及結晶器液面的穩定。另外，為使加鋁產生的夾雜物充分上浮，在生產組織上保證使鋼水有10~15min的鎮靜時間。
軋制
為保證該鋼種有良好的低溫衝擊韌性，355MPa級船板的軋制採用了嚴格的II型控制軋制工藝。
鋼坯的加熱溫度為1140~1170℃左右，加熱時間為3.0~3.5h，以保證粗軋階段的開軋溫度在1150℃左右。再結晶區完成的變形量要使中間坯厚度為成品鋼板厚度的5倍以上。道次壓下量在15%~22%，再結晶區軋制的完成溫度在960℃以上。
中間坯待溫採用空冷或水冷。未再結晶區的開軋溫度在900℃以下，變形量為60%以上。共軋制6個道次，軋制3道次後待溫至870℃以下，再完成最後3個道次的軋制。終軋溫度為840℃，實際為795~837℃。軋後採用空冷。
發展方向
高強度、高規格
隨著船舶大型化及安全、塗裝規範的變化，船企對普通A級板的需求量逐漸減少，對高強板的需求量增加，集中體現於對5m寬的大型船板、200－300mm厚的特厚船板。據測算，我國大型船廠所需高強度船板占船板總量的20%－30%，個別船廠達到60%以上。由於高強度級別的船板鋼具有強度高、綜合性能好，能夠減輕船體自重，提高載重量等優點，因此其使用量在逐年增加，也極大地帶動了我國低合金高強度船板鋼市場。
耐低溫
隨著我國高技術船舶建造能力的不斷增強，船企對其性能要求不斷提高。例如，大型LNG船採用的低溫壓力容器板，不僅要達到高強度船板的要求，還要滿足零下163攝氏度的耐低溫壓力容器性能要求，如滬東中華造船有限公司建造的147200立方的船上，每艘船殷瓦鋼的用量為450噸左右，全部依賴日韓和歐洲進口；新型貨櫃船等船型所用船板的品種達1200多個，幾乎涵蓋所有級別，並向F級、Z級鋼板和型材發展；油船槽艙更多使用適應超大輸入熱焊接、高耐腐蝕船板以及低疲勞裂紋擴展速率船板等。
需求廣
根據枟海洋工程裝備製造業中長期發展規劃枠提出的目標，到2015年，我國海工裝備製造業年銷售收入達到2000億元以上，海洋油氣開發裝備在國際市場所占份額達到20%；2020年，年銷售收入達到4000億元以上，海洋油氣開發裝備在國際市場所占份額達到35%以上。由於海洋工程裝備服役期要比船舶類產品長一半，而且工作環境惡劣，因此，其採用的鋼板必須具有高強度、高韌性、抗疲勞、抗層狀撕裂、良好的焊接性及耐海水腐蝕等特點，重點發展F級高強度、滿足Z向性能要求的船板，厚度6－10mm、寬3000mm以上的寬薄規格船板和厚度65－90mm的特厚船板，雙相不鏽鋼板，以及齒條鋼等超高強度海洋工程用鋼。工藝性能應達到：軋製成的鋼板Z向抗層撕裂性能要達到Z3水平；鋼的抗拉強度要達到780－950MPa，屈服強度達到690－760MPa；耐大氣腐蝕性能應達到普通鋼板的2－5倍；耐海水腐蝕性能應比高強度造船板高出40%－50%。
