下面我将为您详细梳理轮船所用钢材的型号、分类和标准。
主要分类和用途
船舶用钢通常按其在船上的部位和功能进行分类,主要分为以下几大类：
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| 钢材类别 | 主要用途 | 关键性能要求 | 典型强度级别 |
|---|---|---|---|
| 船体结构用钢 | 船体主要结构，如船底、甲板、舷侧、舱壁、骨架等。 | 强度、韧性、焊接性、耐腐蚀性 | AH32, DH36, EH40, FH40 |
| 高强度耐候钢 | 上层建筑、甲板室等暴露在海洋大气中的区域。 | 良好的耐大气腐蚀性（即“耐候性”） | AH32, DH36, EH36 的耐候钢版本 |
| Z向钢 | 厚板结构，如大型货舱的垂直构件、主机座等。 | 极好的厚度方向抗层状撕裂性能 | Z25, Z35 |
| 管线用钢 | 船舶上的压载水舱、货油舱（油轮）、LNG/LPG船的液货舱等。 | 高强度、高韧性、优异的耐腐蚀性（特别是货油舱） | API 2W Gr.50, Grade A, B, D, E |
| 低温用钢 | 航行于极地海域的船舶，以及LNG、LPG等液货船的液货舱围护系统。 | 在极低温度下保持良好的冲击韧性 | 5Ni钢, 5Ni钢, 9Ni钢, 不锈钢 |
| 船用铸钢和锻钢 | 舵、舵杆、尾轴、锚、链、吊货设备等关键受力部件。 | 综合力学性能好，组织致密，无缺陷 | ASTM A216 WCB, ASTM A350 LF2 |
船体结构用钢 - 最核心的钢材
这是用量最大、最关键的船用钢材，通常称为“高强度船板”，其型号和标准主要由船级社规范定义。
标准体系
- 中国船级社: GB/T 712《船舶及海洋工程用钢》
- 国际通用标准: ISO 630《结构钢》
- 美国船级社: ASTM A131/A131M《造船用结构钢标准规范》
强度等级划分 (以CCS标准为例)
船体结构钢根据其最小屈服强度（单位：兆帕，MPa）分为不同的级别，并以字母和数字表示。
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普通强度船体钢:
- A级: 最小屈服强度 235 MPa，用于次要结构或不主要受力的区域。
- B级: 最小屈服强度 235 MPa，比A级的冲击韧性要求更高。
- D级: 最小屈服强度 235 MPa，比B级的冲击韧性要求更高，适用于更低的温度环境。
- E级: 最小屈服强度 235 MPa，冲击韧性要求最高，适用于极寒海域。
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高强度船体钢:
（图片来源网络，侵删）- AH32, DH32, EH32, FH32: 最小屈服强度 315 MPa，数字“32”代表其最小抗拉强度为450-590 MPa。
- AH36, DH36, EH36, FH36: 最小屈服强度 355 MPa，这是目前最常用的高强度船板。
- AH40, DH40, EH40, FH40: 最小屈服强度 390 MPa，用于更大型的船舶或对强度要求更高的区域。
字母含义:
- A, D, E, F: 表示钢材的冲击试验温度等级，A级不要求冲击，D级为0°C，E级为-20°C，F级为-40°C。
- H: 表示高强度钢。
- 数字 (32, 36, 40): 表示规定的最小屈服强度（单位：kgf/mm²，近似等于315, 355, 390 MPa）。
质量等级
在强度等级之后,还可以加上质量等级，如AH32-Z25。
- Z向钢: 这是非常重要的一个指标，普通钢板在厚度方向受力时容易发生层状撕裂，Z向钢通过特殊冶炼和轧制工艺，保证了钢板厚度方向（Z向）的断面收缩率。
- Z25: 保证Z向断面收缩率不小于25%。
- Z35: 保证Z向断面收缩率不小于35%。
- Z向钢主要用于大型集装箱船的箱形结构、大型油轮的横舱壁等厚板焊接结构。
特殊用途船用钢
耐候钢
- 标准: GB/T 4171 或 ASTM A242/A588
- 特点: 在普通钢的基础上添加了铜、磷、铬、镍等元素，使其在海洋大气中能形成一层致密的稳定锈层，从而大大延缓后续的腐蚀速度。
- 用途: 广泛用于船上的上层建筑、甲板室、烟囱等，可以显著减少涂装维护的工作量和成本。
低温钢
- 用途: LNG（液化天然气）船的液货舱围护系统（如殷瓦钢、不锈钢薄膜或MOSS球罐），以及航行于北极航线的船舶的船体和机械部分。
- 典型材料:
- 镍系低温钢: 如3.5%Ni钢（-50°C）、5%Ni钢（-60°C）、9%Ni钢（-196°C）。
- 奥氏体不锈钢: 如304L、316L，用于LNG船的殷瓦钢罐或直接接触液货的管道。
船用铸/锻钢
- 标准: ASTM, EN等国际标准。
- 特点: 相对于轧制钢板，铸件和锻件组织更致密，缺陷更少，能承受更大的冲击载荷和复杂的应力状态。
- 用途: 舵、舵杆、尾轴管、系缆桩、吊货臂、锚链等。
如何选择和使用
- 遵循规范: 船舶设计必须严格遵循选定的船级社（如CCS, DNV, ABS）的规范，规范中会明确规定不同部位应使用哪个强度等级、质量等级和冲击功要求的钢材。
- 考虑工况: 选择钢材时必须考虑船舶的航行区域（温带/寒带）、货物类型（化学品、油品、LNG等）、结构位置（主要承力/次要结构）以及预期的维护成本。
- 焊接性: 所有船用钢都必须有良好的焊接性能，以确保船体结构的整体性和安全性，焊接工艺评定是造船过程中的关键环节。
- 认证: 每一批用于造船的钢板都必须持有船级社颁发的工厂认可证书和材料证书（如EN 10204 3.1证书），证明其化学成分和力学性能符合设计要求。
轮船的钢材型号是一个庞大的体系,但核心是高强度船体结构用钢，其型号如 AH36, DH36, EH36 等是最常见和最关键的，除了强度，还需根据具体位置和环境要求，选择具有特定冲击韧性（如F级）、抗层状撕裂能力（如Z向）或耐腐蚀性能（如耐候钢）的钢材，最终的选择和应用，都必须在严格的国际和国内船级社规范框架下进行。
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