Специальные стали

Справка о судостроительной стали

Судостроительная сталь – это особый вид специальных сталей, который применяется для строительства морских и речных судов, приборов и механизмов водного транспорта, возведения сопутствующих конструкций (понтоны, платформы, причалы, шельфовые сооружения и др.), постоянно взаимодействующих с водой.

При производстве судостроительной стали для улучшения механических и химико-физических характеристик используются легирующие добавки (хром, марганец, никель, титан и др.).

Судостроительная сталь – пластичный и высокопрочный материал, который удобно обрабатывать методом давления, резки, гибки, сварки. После придания прокату нужной формы он не теряет своих первоначальных характеристик.

Данный вид стали отличается высоким показателем прочности. Изделия и механизмы, изготовленные из судостроительных сталей, способны к долгой эксплуатации в агрессивных средах, мало подвержены образованию ржавчины, чрезвычайно износостойкие, устойчивы к низким температурам, не расслаиваются и не намагничиваются.

Сортамент судовых сталей включает:

• тонколистовой прокат (0,9 мм - 3,9 мм);
• толстолистовой прокат (4 мм - 140 мм);
• широкополосный прокат;
• фасонный прокат.

Изготавливают судовую сталь методом горячей прокатки заготовок-болванок из различных марок стали на специальных станках с валками. Технологически процесс производства состоит из нескольких этапов:

• изготовление стальных отливок с заданными химическим составом и механическими свойствами в электрических или мартеновских печах, а также в конвертере с продувкой чистым кислородом;
• прокатка, волочение на прокатных станах, снабженных гладкими валками (для прокатки листовой стали) или валками с фигурными ручьями (для прокатки сортовой стали) или ковка полученных стальных отливок. Также возможна разливка жидкой судостроительной стали в определенные пространственные формы или слитки, из которых впоследствии производят поковки.

Готовое изделие может быть подвергнуто дополнительной обработке – термомеханической или нормализирующей. Судостроительный листовой прокат классифицируют по нескольким параметрам. Современные отечественные судостроительные стали отвечают требованиям Международной ассоциации классификационных обществ (МАКО). В международной практике приняты унифицированные категории корпусных сталей (А, В, Д и Е), определяемые пределом текучести и работой удара при различных температурах.

По уровням прочности судостроительные стали подразделяются на стали:

• нормальной прочности;
• повышенной прочности;
• хладостойкие.

Устойчивость к хрупкому разрушению определяется температурой, при которой судостроительная сталь конкретной категории разрушается под воздействием стандартной силы:

• не нормируется для категории A;
• 0°C для категории B;
• –20°C для категории D;
• –40°C для категории E.

В зависимости от назначения листовой прокат из судостроительной стали подразделяется на: прокат для речных судов – марка A и прокат для морских судов – марка D.

Главное отличие между этими видами проката – степень ударостойкости, атмосферостойкости, сопротивляемости и текучести. К сталям для морских судов предъявляются более высокие требования исходя из повышенных нагрузок и условий эксплуатации. К судостроительным сталям для сборки военных, торговых и промышленных кораблей предъявляются особые требования. Все материалы, проходят тщательный анализ и расчеты. Рассчитываются их свойства и способность сохранять форму в самых жестких условиях.

При выборе сталей под конкретные цели учитывается их предел текучести и ударная вязкость при определенной температуре. Далее подходящие значения соотносятся, и по ним находят нужную марку в одном из международных регистров. Благодаря такому подходу удается увеличить полезную нагрузку, снизить вес конструкции и подобрать оптимальную толщину проката. К судостроительному листовому прокату предъявляют повышенные требования по следующим показателям:

• прочность;
• хорошая свариваемость;
• упругость и пластичность;
• устойчивость к пониженным температурам;
• немагнитность;
• высокий уровень коррозионной стойкости, в том числе в агрессивной среде;
• устойчивость к расслаиванию и появлению трещин;
• устойчивость к высокому уровню вибраций и радиации;
• способность сохранять свои первоначальные свойства при температурных колебаниях;
• повышенная огнестойкость;
• устойчивость к динамической нагрузке высокой интенсивности;
• сопротивляемость механическим усилиями статичного характера;
• инертность к воздействиям щелочных, кислотных и агрессивных сред;
• стойкость к деформации, растрескиванию и абразивным повреждениям.

Данный тип металлопроката невосприимчив к влиянию магнитных и индукционных полей, демонстрирует морозостойкость и стабильность структуры при критичных температурных колебаниях. Имеет высокий коэффициент теплоемкости благодаря структурным особенностям. Применение судостроительных марок стали целесообразно в условиях повышенной радиоактивности – прокат абсолютно инертен к излучениям и не накапливает радиацию.