EH36钢板‌ 的全面技术解析,涵盖定义、化学成分、性能特点及关键应用

B站影视 日本电影 2025-09-16 19:52 1

摘要:‌EH36钢板‌ 的全面技术解析,涵盖定义、化学成分、性能特点及关键应用,严格依据 ‌EN 10025-6、ASTM A131‌ 及船级社规范(ABS/DNV/CCS)整理:

EH36钢板‌ 的全面技术解析,涵盖定义、化学成分、性能特点及关键应用,严格依据 ‌EN 10025-6、ASTM A131‌ 及船级社规范(ABS/DNV/CCS)整理:

1. EH36钢板定义

EH36‌ 是 ‌高强船体结构钢‌,属于 ‌"E"级韧性钢‌(Enhanced Toughness),专为 ‌-40℃低温环境‌ 设计:

牌号含义‌:‌E‌:低温韧性等级(-40℃冲击)‌H‌:高强度(High Strength)‌36‌:屈服强度 ≥355 MPa(36kgf/mm²)‌核心优势‌:在保持与AH36相同强度的同时,‌低温冲击韧性提升40%以上‌,适用于冰区船舶及极地工程。

2. 化学成分(熔炼分析,质量分数%)

元素

标准范围

先进钢厂控制目标

核心作用

C

≤0.18

0.08~0.12

超低碳保障焊接性

Mn

0.90~1.60

1.25~1.50

固溶强化 + 扩大γ相区

Si

≤0.50

0.15~0.30

脱氧,过量降低韧性

P

≤0.025

≤0.010

严控冷脆倾向(极地钢核心)

S

≤0.025

≤0.002

抑制MnS夹杂致层状撕裂

Nb

≤0.06

0.03~0.05

细化晶粒(TMCP核心元素)

V

≤0.10

0.04~0.06

析出强化 + 抑制晶粒长大

Ni

≤0.40

0.20~0.35

提升基体低温韧性(关键!)

Al

≥0.015

0.025~0.040

细化晶粒(Al总≥0.020%)

碳当量 CET

≤0.41%

0.36~0.39%

�+��6+��+��+�5+��+��15C+6Mn​+5Cr+Mo+V​+15Ni+Cu​

🔬 ‌成分设计核心‌:

镍(Ni)的添加‌:显著提升奥氏体稳定性,抑制低温脆性相变‌S/P极致控制‌:S≤0.002% + P≤0.010% 保障-40℃韧性

3. 力学与低温韧性性能

(1) 基础力学性能(EN 10025-6)

参数

厚度≤50mm

厚度50~100mm

屈服强度 ReH

≥355 MPa

≥345 MPa

抗拉强度 Rm

490~620 MPa

490~620 MPa

伸长率 A₅

≥21%

≥20%

-40℃冲击功 KV₂

≥31J(均值)

≥31J(均值)

📌 ‌冲击功要求‌:

单值最低‌:≥24J(不允许任一试样低于此值)‌三试样均值‌:≥31J

(2) 进阶性能特点

特性

EH36 表现

对比 AH36

低温韧性

-40℃冲击功 ≥50J(TMCP态)

AH36仅要求-20℃≥34J

Z向抗撕裂性

Z35级:Ψz≥35%

AH36通常Z25级(Ψz≥25%)

焊接性

碳当量CET≤0.39%(TMCP态)

AH36 CET≤0.40%

疲劳寿命

腐蚀环境下 >10⁷次循环(添加Cu/Cr)

AH36约5×10⁶次

(3) 金相组织

交货状态

显微组织

晶粒度

韧性机制

TMCP

针状铁素体+细小板条贝氏体

ASTM 12级

大角度晶界阻断裂纹扩展

正火(N)

细晶铁素体+均匀珠光体

ASTM 9~10级

晶界纯净度抑制解理断裂

4. 关键应用领域

应用场景

典型部件

材料形态要求

性能依据

冰区船舶

冰带外板、艏柱

TMCP+Z35(≤50mm)

-60℃冲击储备 ≥27J

北极钻井平台

桩腿、导管架节点

正火态 EH36-Z35

CTOD≥0.20mm(抗脆断)

LNG运输船

液货舱支撑结构

EH36-F(抗腐蚀)

S-N曲线斜率 m=3.5

南极科考船

全船外板、破冰区

EH36+ICE CLASS IA

-50℃落锤试验NDT≤-40℃

5. 工艺与性能关联性

(1) TMCP工艺核心参数

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graph LR A[板坯加热 1180℃] --> B[粗轧>1000℃ 变形60%] B --> C[精轧 800~850℃ 变形80%] C --> D[超快冷 25℃/s至550℃] D --> E[空冷] E --> F[针状铁素体+贝氏体]

(2) 工艺缺陷防控

缺陷

成因

解决方案

带状组织

Mn/C偏析+冷却慢

加速冷却速率≥20℃/s

HAZ软化

TMCP板焊接热输入>35kJ/cm

改用正火板或限热输入

低温脆化

P含量>0.015%

铁水深度脱磷(P≤0.008%)

6. 选材技术指引

工况

禁忌

-40℃动态载荷(如冰撞)

TMCP态 EH36(晶粒更细)

避免火焰校正

厚板焊接节点(>80mm)

正火态 EH36-Z35

焊后必须消应力处理

腐蚀疲劳环境(海水)

禁止匹配高硫焊材

⚠️ ‌警示‌:

TMCP钢板切割‌:切割后需 ‌保温缓冷至300℃以下‌,防止切口脆化‌焊接预热‌:当板厚>25mm 且环境温度<5℃时,预热 ≥50℃

总结‌:EH36是专为 ‌-40℃极寒环境‌ 优化的船板,通过 ‌“超低碳+镍微合金化+TMCP细化晶粒”‌ 三位一体技术,实现 ‌高强度(ReH≥355MPa)与高韧性(-40℃ KV₂≥50J)的平衡‌,成为冰区航行船舶、北极油气平台及LNG运输船的核心结构材料。

来源:舞钢师磊

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