現(xiàn)行的標準將船板鋼分為兩大級別。一般強度船體用鋼板和高強度船體用鋼板。一般強度船體用鋼板(屈服強度為235MPa)分為A、B、D、E四個質(zhì)量等級，高強度船體用鋼板又分為AH32、DH32、EH32、AH36、DH36、EH36兩個級別、三個質(zhì)量等級。一般強度的船板鋼主要用于建造沿海、內(nèi)河和萬噸級以下的海洋航區(qū)的船舶殼體，高強度船板鋼由于具有強度高，綜合性能好，能夠減輕船體自重。提高載荷的優(yōu)點。適用于建造遠洋萬噸級以上的船舶殼體。2000年度。公司成功開發(fā)研制一般強度A、B、D級船板鋼。并通過五國船級社認證。根據(jù)公司發(fā)展規(guī)劃．為使船板鋼形成系列產(chǎn)品。滿足市場要求．決定對高強度船板鋼進行研制開發(fā)．主要牌號以AH32、DH32、AH36、DH36四個為主。

1 技術(shù)質(zhì)量要求隨著船舶建造向著大型、高速和多用途方向發(fā)展．船體結(jié)構(gòu)鋼板的性能和質(zhì)量狀況越來越受到船東、船廠和船舶設(shè)計者的重視。各國船級社都圍繞著保證船舶的安全航行制定出了自己的規(guī)范和標準，具體見下頁表l、表2、表3。世界上主要的船級社有英國(LR)、挪威(DNV)、美國(ABS)、13本(NK)、法國(BV)、德國(GL)及中國(cos)。綜觀各國船級社的規(guī)范與要求。除了需常規(guī)的化學(xué)成分和力學(xué)性能外，對高強船板鋼的生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品質(zhì)量均提出如下要求。(1)采用Al、Nb、V、Ti中的一種或幾種進行細化晶粒。(2)鋼中Als含量不小于0．015％，或AlT不小于0．020％。(3)控制鋼中夾雜物，提高鋼水純凈度。(4)采用TMCP軋制工藝時，對碳當量提出明確要求：360Mpa級，Ceq≤0．38％ ；320Mpa級，Ceq≤O．36％ 。(5)充足的強度及良好的低溫沖擊韌性。

2 工藝技術(shù)設(shè)計2．1 設(shè)計原則(1)以船規(guī)要求為基礎(chǔ)。(2)成分以保證鋼材性能指標為前提。(3)滿足船規(guī)和用戶對成分的要求。(4)以酒鋼原料條件和實際工藝為出發(fā)點。(5)降低生產(chǎn)成本。2．2 成分設(shè)計盡管各國船級社對鋼種成分含量做了規(guī)定，但為了滿足高強船板鋼的性能要求，各廠都在船規(guī)基礎(chǔ)上進行了設(shè)計、內(nèi)控，以確保實物質(zhì)量滿足要求。(1)碳是影響鋼材強度的最主要元素之一，碳含量越高強度越高，但對塑性、韌性和焊接性能不利。高強船板鋼對塑性尤其是低溫韌性提出較高要求，因此碳含量要適當往低控制。(2)錳對提高強度，降低鋼材脆性轉(zhuǎn)變溫度，改善沖擊韌性起著重要的作用。在船規(guī)要求范圍內(nèi)，錳應(yīng)按中上限控制。(3)硫常以條狀硫化物的形態(tài)沿軋制方向分布，由于它破壞了鋼的連續(xù)性，顯著降低延展性和韌性，加劇各向異性，其影響程度隨硫含量的提高而加劇。因此要采取措施降低硫含量。(4)鋁含量是船板鋼明確要求的元素，一般要求Als≥0．015％或AlT≥0．020％。(5)Nb通過兩種途徑細化品粒。一是Nb對奧氏體的再結(jié)晶有明顯延遲作用．提高完全再結(jié)晶溫度， 防止再結(jié)晶奧氏體品粒長大；二是隨著軋制溫度的降低，Nb的碳、氮化物可在奧氏體向鐵素體轉(zhuǎn)變前彌散析出，成為鐵素體的形核質(zhì)點，使鐵素體在較小過冷度下形成，不易長大。從而細化了鐵素體晶粒。由于上述因素單獨或組合作用，Nb無論在正火或控軋鋼中都可表現(xiàn)出強烈的細化晶粒效果。而加入量0．02—0．04％即可達到細化晶粒的目的。2.3 工藝設(shè)計(1)由于轉(zhuǎn)爐去硫能力有限，為了保證成品相對較低的硫含量，對入轉(zhuǎn)爐鐵水時行爐外脫硫處理。(2)鋼水純凈度控制。船規(guī)雖然對氣體和夾雜含量未做明確要求，但為了提高質(zhì)量，保證性能，生產(chǎn)過程中要進行控制。根據(jù)目前冶煉裝備及低合金鋼的生產(chǎn)檢驗結(jié)果，認為采取預(yù)脫氧、全程底吹氬、保護澆注、中包擋墻壩等措施促進夾雜物上浮?？梢员ＷC鋼水純凈度滿足質(zhì)量性能要求。(3)軋制工藝。高強度船板鋼做為低合金微合金處理鋼種，主要要求有較高的強度、塑性和良好的低溫韌性．因此工藝設(shè)計要充分發(fā)揮中板廠軋機大軋制力、低溫控軋和快冷工藝的特點，以便充分細化晶粒，控制相變和組織結(jié)構(gòu)。實現(xiàn)控制軋制和TMCP軋制。

3 工藝路線根據(jù)上述技術(shù)設(shè)計與要求，確定高強度船板的生產(chǎn)工藝為“鐵水深脫硫_+轉(zhuǎn)爐冶煉_+爐后脫氧_+吹氬_+喂線一連鑄保護澆注_+鑄坯檢驗_+加熱_+除鱗 控制軋制_+控制冷卻_+熱矯_+冷床 精整一檢驗”。

4 工業(yè)試驗4．1 冶煉冶煉是在5O噸氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐上進行?？刂平K點碳含量，以防鋼水過氧化，出鋼采用Al、Si、Mn等合金進行脫氧合金化，吹氬站喂Al線調(diào)整Als含量。吹氬促進夾物雜上浮，連鑄采用全圓弧、8點矯直連鑄機，主要生產(chǎn)規(guī)格為220x1350mm，整個生產(chǎn)過程采用全封閉保護澆注，中包內(nèi)設(shè)擋墻、擋壩。以促進夾雜物上浮。4．2 軋制結(jié)合中板廠軋機設(shè)備特點，并考慮高強度船板鋼的質(zhì)量特性要求，軋制工藝重點對以下環(huán)節(jié)進行控制。(1)控制鋼坯均熱溫度，保證微合金元素熔解，奧氏體晶粒不致過于粗大。(2)軋制時控制壓縮比和展寬比。(3)控制再結(jié)晶區(qū)道次壓下量和總壓下率。(4)控制未再結(jié)晶區(qū)道次壓下量和未再結(jié)晶區(qū)總壓下率。(5)控制終軋溫度和快冷冷速，保證終冷溫度在合適范圍內(nèi)。

5 試驗效果分析5．1 熔煉成分熔煉成分的詳細情況見下頁表5。5．2 碳當量各鋼號實際碳當量控制。Ceq=C+Mn／6+(Cr+Mo+V)／5+(Ni+Cu)／1 55.3 微合金細化晶粒晶粒細化是不同強化機制中唯一的既能提高強度又能降低韌脆轉(zhuǎn)變溫度的方法。根據(jù)各國船規(guī)的要求。生產(chǎn)時高強船板采用Al和Nb兩種元素細化晶粒，Al的加入量完全按照船規(guī)要求進行。并考慮因成分波動而留有一定富余量。由于Nb的收得率相對穩(wěn)定。因此直接通過爐后合金配加完全可以滿足要求。實際板材金相組織檢驗表明實際晶粒度為7～9．5級。5．4 鋼中Als的控制出鋼用Al預(yù)脫氧，控制鋼水到站氧含量，吹氬站根據(jù)鋼水到站氧含量，喂Al線脫氧，增加Als含量。最終根據(jù)A1—0平衡，依靠鋼中定氧，控制出站鋼水自由氧含量的方式來保證鋼中Als含量滿足要求。

6 結(jié)論6．1 鋼種成分設(shè)計能夠滿足鋼種性能要求。6．2 工藝設(shè)計合理。能夠滿足各鋼種要求，板材T．O≤35ppm。6．3 成品板材Als≥0．018％ 。Nb：0．020．04％ ，達到預(yù)期設(shè)定值。6．4 產(chǎn)品性能符合船規(guī)要求。且有一定的富余量。6．5 板材實際晶粒度為7—9．5級。

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