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