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高性能船用钢材

近年来，高性能钢材在造船工程实践应用中得到了较大

发展，钢材的强度、耐腐蚀性能、可焊性、韧性、抗疲劳性

能等都取得了长足的进步，在高技术船舶和海洋工程领域有

着广泛的应用前景。其中，主要钢种包括以下几种：

耐腐钢。油船货油舱的耐腐蚀船板用钢量大约占到油船用

钢总量的 40%~45% ，以建造一艘 30 万吨级超大型油轮（VLCC ）为例，船体结构总用钢量近 4 万吨，其中货油舱

部分用钢量约 1.7 万吨，占整个船体结构总用钢量的42%。

殷瓦钢。因瓦合金（invar ，也称为殷钢），是一种镍铁合金，其成分为镍 36%，铁 63.8%，碳 0.2%，它的热膨胀系数极低，能在很宽的温度范围内保持固定

长度。艾林瓦合金（ elinvar ），是一种镍铁铬合金，成分为镍33%～35%，铁 53%～61%，铬 4% ～ 5%，钨 1%～ 3%，锰0.5%～ 2%，硅

0.5%～ 2%，碳 0.5%～ 2%，它在相当宽的温度范围内热弹性

系数实际上是零（即杨氏模量不变），热膨胀系数也很低。

它是 1896

年法国物理学家 C.E.Guialme 发现的一种奇妙的合金，这种

合金在磁性温度即居里点附近热膨胀系数显著减少,出现所谓反常热膨胀现象,

从而可以在室温附近很宽的温度范围内 , 获很小的甚至接近零

的膨胀系数 ,呈面心立方结构 , 其牌号为 4J36,

该钢种也称不膨胀钢，是含36%镍的合金钢，热膨胀系数低，

在温度变化时，殷瓦钢几乎不变形，能适合常温至 -163℃的温度变化。 LNG （液化天然气）船货舱围护系统多使用厚度

为 0.5mm 、 0.7mm、 1.0mm、3.0mm 的殷瓦钢， 0.8mm 的殷

瓦钢也有局部使用。一次听到“殷瓦材料” “殷瓦钢”这个名

词是在中央电视台的新闻联播中介绍我国上海沪东造船

厂已经能够成功制造 14。 7 万立方米 LNG 槽船的解说中，了解到”“殷瓦钢”的焊接是是 LNG 槽船制造的五大关键技术之一，而且”“殷瓦钢”是一种特殊的不锈钢材料，厚度只有 0。 7mm，需要全部进口。仅知道这些！因瓦合金（invar ，也称为殷钢），是一种镍铁合金，其成分为镍 36％，

铁 63.8％，碳 0.2％，它的热膨胀系数极低，能在很宽的温度范围内保持固定长度。艾林瓦合金（ elinvar ），是一种镍铁铬合金，成分为镍 33％～ 35％，铁 53％～ 61％，铬 4％～

5％，钨 1％～ 3％，锰 0.5％～ 2％，硅 0.5％～ 2％，碳 0.5％～2％，它在相当宽的温度范围内热弹性系数实际上是零（即

杨氏模量不变），热膨胀系数也很低。纪尧姆在研究铁镍

合金的过程中偶然发现其热膨胀系数极低，于是就对整个

合金系列展开了研究，从而发现了因瓦合金和艾林瓦合金以

及其它一些有用的合金。人们很快认识到因瓦合金的用处，

它被用于测地基线的快速测量法。这种合金在精密仪器中

也得到了广泛的应用，如用来制造恒温器和天文钟的摆。纪尧姆还利用艾林瓦合金游丝制成了高级表和精密时钟中的

无二次误差的全补偿摆。

EH47 高强度钢。该钢种屈服强度为47kgf/mm2 ，主要用于超大型集装箱船的舱口围板等部位。目前正在开发的

13000TEU/14000TEU 集装箱船，舱口围板厚度达到70mm 以上， EH47 用钢量约为1800 吨 /船以上。随着集装箱船向大型化发展，这种高强度钢的应用领域将越来越广泛，需求量

会明显增长。日本、韩国等地的造船企业为了控制船舶的空

船重量，在一些比较小的集装箱船上也尝试使用EH47 高强度钢板。目前，这种钢材国内还不能生产，有条件的钢厂可

以考虑开发此品种。为了加快新产品——EH47 钢板的开发并投入生产的步伐，近日，重庆钢铁股份公司钢研所金相

室抽调技术骨干，集中精力做好了前期的资料搜集等工作，

已初步完成 EH47 钢板剖析信息分析工作。前期通过酸洗低

倍分析后，该钢板的总体质量较好，未发现明显的偏析、裂

纹、疏松、夹杂等缺陷。对应钢板的化学成分，技术人员又

进行了显微金相分析，结果显示：该钢板为贝氏体钢。北龙中网 6el83%h6v[

据了解， 2010 年重钢的船板产量达到了170 万吨，同比增加约 80% 。2011 年初，重钢新区正火船板钢实物质量通过中国

CCS、挪威 DNV 、德国 GL 、日本 NK 、意大利 RINA 船级

社认证。本次认证申报的钢级为普通级别船钢(A 、B、D、E)和高强度级别船钢(AH32 、 DH32 、 EH32 、AH36 、DH36 、EH36) 等10 个钢级，并覆盖了以上所有钢级的Z25 和Z35 等高附加值Z 向钢板，厚度规格不大于50mm，交货状态为正火态。北龙中网6el83%h6v[

另据媒体报道，浦项制铁最近已开发出用于超大型集装箱货

轮的超厚高强中厚板EH47 拉伸强度为460MPa ，比

EH36(355MPa) 和 EH45(390MPa) 的拉伸强度分别提高了 30% 和 17.5% 。EH47 在零下 40 摄氏度的条件下通过了夏比冲击

试验，并已获得德国劳氏船级社GL 、美国船级社ABS 和韩国船级社 KR 的认证证书。北龙中网6el83%h6v[

浦项制铁表示， EH47 的 63mm 厚板可替代传统 75mm 厚的钢

板用于上甲板， 74mm 厚板则可替代传统 80mm 厚的钢板用于

舱口围板。钢板厚度的减少可降低船的焊接和原料成本以及燃油

消耗，并可提高生产效率。

双相不锈钢。该钢种具有极高的强度，与铁素体相比，

塑性、韧性更高，无室温脆性，耐晶间腐蚀性能和焊接性能

均显著提高，同时还保持有铁素体不锈钢的475℃脆性以及

导热系数高、超塑性等特点；与奥氏体不锈钢相比强度更

高，且耐晶间腐蚀和耐氯化物应力腐蚀性能有明显提高。双相

不

锈钢也是一种节镍不锈钢，用钢量约为2000 吨 /船。目前我