船舶材料基础讲解
船舶焊接工艺 船舶材料与焊接第一章ppt
1、定义：指材料局部表面抵抗塑性变形和破坏的能力。 它是衡量材料表面软硬程度的指标，因此硬度不 是 一个单纯的确定的物理量，不是基本的力学性能指 标，而是一个由材料的弹性、强度、塑性、韧性等 一系列不同力学性能组成的综合性能指标，所以硬 度所表示的量不仅决定于材料本身，而且还取决于 试验方法试验条件。
拉伸试样
2.拉伸过程
拉伸试样的颈缩现象
拉伸试验机
op段：比例弹性变形阶段。 pe段：非比例弹性变形阶段。 平台或锯齿（s段）：屈服阶段，明 显的塑性变形屈服现象，作用的力基本不变，试样连续伸长。 sb段：均匀塑性变形阶段，是强化 阶段。 b点：形成了“缩颈”，即试样局部截面明显缩小试样承载能力降低，拉伸力达到最大值，试样即将断裂。 。 bk段：非均匀变形阶段，承载下降，到k点断裂。
三、冲击吸收功
材料在冲击载荷作用下抵抗破坏的能力。 目前最常见的冲击试验方法是摆锤式一次冲击试验，其试验原理如图所示。
冲击试验机断时所消耗的冲击功Ak为: A k = m g H – m g h (J) 冲击韧性值a k 就是试样缺口处单位截面积上所消耗的 冲击功。 对一般常用钢材来说，所测冲击吸收功AK越大，材料的韧性越 好。实验表明，AK随温度的降低而减小；在某一温度范围，材料的 AK值急剧下降，表明材料由韧性状态向脆性状态转变，此时的温度 称为韧脆转变温度。
练习题二
某工厂买回一批材料（要求：бs≥230MPa；бb≥410MPa；δ5≥23%；ψ≥50%）．做短试样（ｌ0=5ｄ0；ｄ0=10mm）拉伸试验，结果如下：Fs=19KN，Fb=34.5KN；l1=63.1mm；d1=6.3mm;问买回的材料合格吗？
练习题二
某工厂买回一批材料（要求：бs≥230MPa；бb≥410MPa；δ5≥23%；ψ≥50%）．做短试样（ｌ0=5ｄ0；ｄ0=10mm）拉伸试验，结果如下：Fs=19KN，Fb=34.5KN；l1=63.1mm；d1=6.3mm;问买回的材料合格吗？ 解： 根据试验结果计算如下： бs＝Fs／s０＝(19x1000)/(3.14x52 )=242 ＞230MPa бb ＝Fb／ s０＝(34.5x1000)/(3.14x52 )=439.5 ＞410MPa δ5 ＝ [Δl ／l 0]x100% ＝[(63.1-50)/50]x100%=26.2% ＞23% ψ ＝ [ΔS ／S 0]x100% ＝60.31% ＞50% 材料的各项指标均合格，因此买回的材料合格。
船舶分类与用途讲解材料
03
CATALOGUE
客运船舶类型与用途
邮轮
豪华邮轮
提供全方位的娱乐设施和服务， 如剧院、赌场、水疗中心等，通
常用于长途国际航行。
探险邮轮
专为极地或偏远地区探险而设计 ，配备专邮轮
通常承载较少的乘客，提供更加 亲密和个性化的服务，适合短途
航行和沿海游览。
油轮具有特殊的货油舱和输油系统， 以及防止油类泄漏的严格安全措施。
液化气船
定义
液化气船是专门用于运输液化天 然气（LNG）或液化石油气（ LPG）的船舶。
特点
液化气船具有特殊的液货舱和低温 绝热系统，以及高度自动化的操作 系统和安全措施。
用途
液化气船主要用于全球范围内的液 化天然气和液化石油气运输，满足 各国清洁能源需求。
推轮
通过其特殊的推进装置，产生向前的推力，用于推动驳船等 水上物体。
渔船
1 2
拖网渔船
使用拖网进行捕捞，适用于近海和远洋渔业。
围网渔船
用围网包围鱼群进行捕捞，适用于捕捞中上层鱼 类。
3
刺网渔船
使用刺网拦截鱼群，适用于捕捞各种鱼类。
科考船
海洋调查船
01
用于海洋科学研究，搭载各种海洋调查仪器和设备，进行海洋
客船
主要用于运输旅客，提供舒适 的乘坐环境和各种娱乐设施， 同时确保旅客的安全。
渔船
用于捕捞水产品，结构简单， 适应性强，可根据捕捞方式和 水域环境进行灵活调整。
军用船
用于执行军事任务，具有较强 的防护能力和武器装备，包括
战斗舰艇、辅助舰艇等。
02
CATALOGUE
货运船舶类型与用途
散货船
01
02
环保法规推动
水运材料章节知识点总结
水运材料章节知识点总结水运材料是指在船舶建造和维护过程中所使用的各种材料。
船舶作为水上交通工具，需要使用各种特殊的材料来满足其性能要求、安全要求以及环境要求。
水运材料的选择和使用直接关系到船舶的使用寿命、安全性和经济性。
因此，水运材料的选用和应用是船舶设计、建造和维护的关键环节之一。
本章将对水运材料的种类、性能要求、应用及相关知识点进行总结。
一、船舶用钢材船舶用钢材的种类繁多，常用的包括船舶结构用钢材、船用耐海水腐蚀钢材、船舶用耐磨钢材等。
船舶结构用钢材承担船体的承载和抗损失性能要求，需要具有一定的强度、韧性和焊接性能；船用耐海水腐蚀钢材主要用于船舶的甲板、舱口等处，需要抗腐蚀性能好，具有一定强度和焊接性能；船舶用耐磨钢材主要用于船舶的磨损部位，需要具有较高的硬度和耐磨性能。
船舶用钢材的选择和应用需要根据船舶的设计要求和使用条件来确定，同时需要满足相关的国际或国内标准要求。
二、船舶用铝材船舶用铝材主要包括铝合金板材、铝合金型材和铝合金焊接材料等，铝合金轻质、耐腐蚀、易成形等特点，适用于船舶的构件、设备制造和修理。
船舶用铝合金板材主要用于船舶的膜体、甲板、甲板覆盖件、甲板设备等部件，需要具有一定的强度、韧性和抗腐蚀性能；船舶用铝合金型材主要用于船舶的构件、设备和配件，需要具有一定的刚度、强度和焊接性能；船舶用铝合金焊接材料主要用于船舶的铝合金构件和设备的焊接，需要具有一定的焊接性能和抗腐蚀性能。
船舶用铝材的选择和应用需要满足相关的国际或国内标准要求，同时需要根据船舶的设计要求和使用条件来确定。
三、船舶用塑料材料船舶用塑料材料主要包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、环氧树脂、聚酯树脂等。
塑料具有质轻、耐腐蚀、易成型等特点，适用于船舶的构件、设备制造和修理。
船舶用塑料材料主要用于船舶的甲板设备、内装材料、配件和绝缘材料等部件，需要根据使用环境和要求来选用不同种类的塑料材料，并满足相关的国际或国内标准要求。
船舶及海洋工程材料复习资料
船舶及海洋⼯程材料复习资料船舶与海洋⼯程材料复习提纲⼀、基本概念⼯程材料：硬度：化学键、离⼦键：晶体、⾮晶体、晶格、单晶体、多晶体、结晶：滑移，孪⽣：加⼯硬化（冷作硬化）：⾦属在变形后强度、硬度提⾼，⽽塑性、韧性下降的现象。
合⾦：⼀种⾦属元素与其他⾦属元素或⾮⾦属元素通过熔炼或其他⽅法结合⽽成的具有⾦属特性的物质相是指在没有外⼒作⽤下，物理、化学性质完全相同、成分相同的均匀物质的聚集态。
组元:组成合⾦的最基本独⽴单元(元素)。
相图：⼜称平衡图，状态图。
相图是以温度为纵坐标，以组元成分为横坐标，表明合⾦系中各合⾦在不同温度下由哪些相构成及这些之间的平衡关系图。
⼆元共晶相图：两组元在液态时⽆限互溶，固态时有限互溶，并发⽣共晶反应所构成的相图称为⼆元共晶相图。
共晶反应：是指冷却时由液相同时结晶出两个固相的复合混合物的反应共析反应：⾃某种均匀⼀致的固相中同时析出两种化学成分和晶格结构完全不同的新固相的转变过程固溶体：⼀种组元的原⼦溶⼊另⼀组元的晶格中形成的均匀固相。
（锰铁,⾦铜）渗碳体：是⼀种复杂的间隙化合物，铁原⼦是以⾦属键相结合的。
渗碳体极脆，塑性⼏乎等于零，冷却时不发⽣同素异构体转变。
铁素体：碳在α-Fe中的固溶体，常⽤F或α表⽰。
强度、硬度低，塑性、韧性好。
奥⽒体：碳在γ-Fe中的固溶体，⾼温组织，在⼤于27°时存在，常⽤A或γ表⽰。
塑性好，强度、硬度⾼于F。
在锻造，轧制时，常要加热到A，可提⾼塑性，易于加⼯。
Fe C之间，强度、珠光体：铁素体与渗碳体的⽚状机械混合物。
⼒学性能介于F与3硬度较好，塑性、韧性不差。
莱⽒体（ Ld ）：奥⽒体（A）和渗碳体（Fe3C）组成的机械混合物。
性能---硬度⾼，塑性差。
⾦属间化合物：合⾦组元间发⽣相互作⽤⽽形成的晶格类型和特性完全不同于任⼀组元且具有⾦属特性的新相即为⾦属间化合物，或称中间相。
两组元在液态和固态均能⽆限互溶时，所构成的相图称为均晶相图。
船舶焊接工艺船舶材料与焊接第一章ppt
材料是造船工业的基础。在造船生产中使用的材 料特别是金属材料主要具有满足船舶结构所需的力学 性能与工艺性能要求；而这些性能与金属内部原子结 构及合金化有着密切的关系，还可以通过热处理强化 和改善它们的性能。
第一节 金属的力学性能
教学目标: １．了解材料的主要力学性能指标： 强度(屈服强 度、抗拉强度)、塑性(伸长率、断面收缩率)、 硬度、冲击韧性、疲劳强度等力学性能及其 测试原理； ２．强调各种力学性能指标的生产实际意义。
Δl
bk段：非均匀变形阶段，承载下降，到k点
断裂。
低碳钢的拉伸曲线
断裂总伸长为Of，其中塑形变形Og(试样断后测得的伸长)，弹性伸长gf。
通常以材料拉伸曲线上的特殊点和线作为强度和塑性的性能指标
• 不同材料的拉伸曲线
退火低碳钢
中碳调质钢
淬火钢及铸铁
低、中回火钢
（二）常用强度性能指标 强度: 材料在载荷作用下抵抗永久变形和破坏的能力。 工程上常用的强度指标有 σ 0.2 （ σ s ） ， σ b 表示。
南山学院
一、强度和塑性
（一）拉伸实验与拉伸曲线 1.拉伸试样 GB6397-86规定《金属拉伸试样》有： 圆形、矩形、异型及全截面． 常用标准圆截面试样。 长试样：L0=10d0 短试样：L0=5d0
拉伸试样
• 2.拉伸过程
拉 伸 试 样 的 颈 缩 现 象
拉伸试验机
3.材料的拉伸ห้องสมุดไป่ตู้线
op段：比例弹性变形阶段。
引言： 1、金属材料的性能 使用性能： 指材料在使用过程中所表现的性能，主要包 括力学性能、物理性能和化学性能。 工艺性能： 指在制造机械零件的过程中，材料适应各种 冷、热加工和热处理的性能。 包括铸造性能、锻造性能、焊接性能、冲 压性 能、切削加工性能和热处理工艺性能等。 2、金属材料力学性能 指材料在外力作用下表现出来的性能，主要有强 度、塑性、硬度、冲击韧度和疲劳强度等。
船舶材料基础
屈服点是具有屈服现象的材料特有的强度指标，大多数合金 都没有屈服现象，屈服强度 以σ0.2 表示。
屈服强度( 塑性变形量为0.2%，微量塑性变形)
F0.2
= σ0.2
试样产生0.2%残余塑性变 形时的载荷(N)
( M Pa )
S0
试样原始横截面( mm2)
σ0.2：试样产生残余塑性变形0.2%时的应力
保持30s测得的布氏硬度值为120。
3．优缺点 （1）测量值较准确，重复性好，可测组织不均匀材料（铸铁） （2）可测的硬度值不高 （3）不测试成品与薄件 （4）测量费时，效率低
4．测量范围 用于测量灰铸铁、结构钢、非铁金属及非金属材料等.
（二）洛氏硬度HR ( Rockwll hardness )
验力F（49.03-980.07N）压入试样表面，测出压痕
对角线长度d。
2．维氏硬度值 用压痕对角线长度表示。如：640HV。
3．优缺点
（1）测量准确，应用范围广（硬度从极软到极硬）
（2）可测成品与薄件
（3）试样表面要求高，费工。
4．测量范围 常用于测薄件、镀层、化学热处理后的表层等。
HV≈HBS
度、塑性、硬度、冲击韧度和疲劳强度等。
南山学院
一、强度和塑性 （一）拉伸实验与拉伸曲线
1．拉伸试样 GB6397-86规定《金属拉伸试样》有： 圆形、矩形、异型及全截面． 常用标准圆截面试样。 长试样：L0=10d0 短试样：L0=5d0
拉伸试样
• 2 ．拉伸过程
拉 伸 试 样 的 颈 缩 现 象
四、疲劳极限( fatigue strength )
表示材料经无数次交变载荷作用而不致引起断裂的最大应 力值（或当应力低于某值时，应力循环到无数次也不会发生疲 劳断裂，此应力值 ）称为材料的疲劳极限 。
水运材料知识点总结
水运材料知识点总结水运是一种重要的运输方式，对于水运运输，在选择船舶和各种配件材料时需要考虑多方面的因素。
水运材料的选择不仅仅关乎运输的效率和成本，同时也关乎船舶的安全和环境保护。
下面将对水运材料的知识点进行总结，以便更好地了解水运材料的选择和运用。
1. 船体材料船体材料是船舶的主体，它的选择直接影响着船舶的航行性能和使用寿命。
常见的船体材料有钢铁、铝合金和复合材料等。
钢铁是传统的船舶建材，具有强度高、耐腐蚀性好等特点。
铝合金是近年来新兴的船体材料，它具有轻质、耐腐蚀等优点。
复合材料是一种由纤维增强材料和粘结剂组成的材料，具有轻质、高强度等特点。
在选择船体材料时，需要根据航行条件、货物种类、造船成本来进行综合考虑。
2. 防腐材料由于船舶在海洋环境中长时间航行，会受到海水、风化、重载等多种因素的影响，因此需要采用防腐材料来延长船舶的使用寿命。
常用的防腐材料有涂料、镀层等。
在选择防腐材料时，需要根据船舶的使用环境和预期的使用寿命来进行选择。
3. 船用设备材料船用设备材料主要指船舶上的各种设备和配件，如发动机、舵机、绞盘等。
这些设备材料需要具有高强度、耐磨损、耐腐蚀等特点。
常用的船用设备材料有钢铁、不锈钢、铜合金等。
在选择船用设备材料时，需要考虑设备的功用、使用频次和环境等因素。
4. 润滑材料船舶在航行过程中需要进行多种润滑，如轴承润滑、齿轮传动润滑等。
常用的润滑材料有润滑油、润滑脂等。
在选择润滑材料时，需要根据所需的摩擦系数、使用环境等因素来进行选择。
5. 船用电气材料船用电气材料主要包括电缆、开关、插座、发电机等。
这些材料需要具有防水、防爆、耐高温等特点。
在选择船用电气材料时，需要考虑其适用的电压、电流、环境温度等因素。
6. 燃料船舶的燃料选择直接影响着船舶的运输成本和环保水平。
常用的船舶燃料有柴油、重油、天然气等。
在选择燃料时，需要根据船舶的推进方式、航行里程、燃料价格等因素来进行选择。
7. 水运标志水运标志是指在水上航行时用于标示航行线路、危险区域、航行规则等的标志。
船舶材料基础概要
二、金属的实际晶体结构 （一）单晶体和多晶体 晶体内部的晶格位向完全一致的晶体称为单晶体。金属的 单晶体只能靠特殊的方法制得（单晶硅、单晶锗等）。 实际使用的金属材料都是由许多晶格位向不同的微小晶体 组成的：每个小晶体都相当于是一个单晶体，晶体内部的晶格 位向是一致的；小晶体之间的位向却不相同。这种外形呈多面 体颗粒状的小晶体称为晶粒。晶粒与晶粒之间的界面称为晶界。 由许多晶粒组成的晶体称为多晶体。
•积S0之比。
S0 - S 1 ψ = ——-—× 100%
S0
• (2)伸长率: 是指试样拉断后的标距伸长量Δ L 与原始标距L 0之比。
δ=
l 1 - l0 ——-—×
l0
100%
δ或ψ数值越大，则材料的塑性越好。任何零件都需要一定塑性。防止
过载断裂；塑性变形可以缓解应力集中、削减应力峰值。 除常温试验之外，还有金属材料高温拉伸试验方法（GB/T4338—95）和
Fs：试样屈服时所承受的拉伸力（N）
S0 ：试样原始横截面积（mm）
屈服点是具有屈服现象的材料特有的强度指标，大多数合金 都没有屈服现象，屈服强度 以σ0.2 表示。
屈服强度( 塑性变形量为0.2%，微量塑性变形)
F0.2
= σ0.2
试样产生0.2%残余塑性变 形时的载荷(N)
( M Pa )
S0
四、疲劳极限( fatigue strength )
表示材料经无数次交变载荷作用而不致引起断裂的最大应 力值（或当应力低于某值时，应力循环到无数次也不会发生疲 劳断裂，此应力值 ）称为材料的疲劳极限 。
通常在对称应力循环条件下的纯弯曲疲劳极限用σ-1表示。
钢材的循环次数一般取 N = 107 有色金属的循环次数一般取 N = 108
船舶等级材质
船舶等级材质船舶等级材质是指用于船舶建造的材料，其质量和性能直接影响船舶的安全性、耐久性和航行性能。
船舶等级材质通常包括钢材、铝合金、复合材料等多种类型。
本文将从这些方面对船舶等级材质进行介绍。
一、钢材钢材是船舶建造中最常用的材料之一。
根据船舶使用的不同部位和要求，钢材可以分为船体结构钢、船舶机械钢和船舶电气钢等。
船体结构钢应具有足够的强度和韧性，以承受船体的自重和外部载荷。
船舶机械钢主要用于制造推进系统、船舶设备和机械部件，要求具有良好的可焊性和耐磨性。
船舶电气钢则用于制造船舶电气设备和电气系统，需要具备良好的导电性和耐腐蚀性。
二、铝合金铝合金因其优良的重量比和抗腐蚀性而被广泛应用于船舶建造。
船舶中常使用的铝合金包括铝镁合金、铝锰合金和铝铜合金等。
铝合金的低密度和高强度使船舶在保持良好的航行性能的同时，减轻了自重，提高了载重能力。
此外，铝合金还具有良好的耐腐蚀性，可以减少船体的维护工作。
三、复合材料复合材料由两种或两种以上的材料组合而成，常见的有碳纤维复合材料和玻璃纤维复合材料。
船舶中使用的复合材料具有重量轻、强度高、抗腐蚀性好等特点。
此外，复合材料还具有优良的隔热性能和吸音性能，可以提高船舶的舒适性和安全性。
四、其他材料除了上述常见的材料外，船舶建造中还会使用一些特殊的材料。
例如，船舶的甲板通常会使用木材，因为木材具有良好的防滑性和吸震性能。
另外，一些船舶的船体外壳会使用纤维增强塑料，因为这种材料具有良好的耐腐蚀性和耐磨性。
总结船舶等级材质是保证船舶安全和性能的重要因素。
钢材、铝合金和复合材料是船舶建造中常用的材料，它们各自具有不同的特点和适用范围。
此外，船舶建造还会使用一些特殊的材料，以满足特定的要求。
船舶等级材质的选择应根据船舶的使用环境、功能和要求来确定，以确保船舶的安全性和可靠性。
船舶金属材料基础知识.doc
船舶金属材料基础知识第1章：金属材料名称常用基础术语1.基础术语：黑色金属：铁和铁的合金均称为黑色金属。
如钢、生铁、铁合金、铸铁等。
纯铁：纯度很高的铁，化学纯恢含碳量儿乎为零，工业纯铁含碳量<0.05%o纯铁是很软的，一般不应用到实际中。
铁碳合金：以铁为基础，以碳为主要添加元素的合金，统称为铁碳合金。
如钢和生铁。
生铁：把铁矿石放到高炉中冶炼而成的，含碳量2%〜4.3% （也有资料称 3.5%—5.5%、2.11%-6.67%）的铁碳合金称为牛铁。
牛铁质硬而脆，缺乏韧性，儿乎没有塑性变形能力，因此不能通过锻造、轧制、拉拔等方法加工成形，主要用来炼钢和制造铸件，如白口铁、灰口铁和球墨铸诙。
也冇习惯上把炼钢生铁叫做生铁，把铸造生铁简称为铸铁。
白口铁：碳以Fe3C形态分布的生铁称为白口铁，其断口呈银白色，质硬而脆，不能进行机械加工，是炼钢的原料，故乂称炼钢牛铁。
灰口铁：碳以片状石墨形态分布的生铁称为灰口铁，其断口呈银灰色，由于石墨质软并有润滑作用，因而这种生铁具有良好的易切削、耐磨和铸造性能等优点。
但是，由于有片状石墨的存在，降低了它的抗拉强度，使它不能锻轧，只能用于制造各种铸件，如铸造机床床座、铁管等。
因此，通常把这种生铁叫做铸造生铁。
球墨铸铁：碳以球状石墨分布则称球墨铸铁，其机械性能、加工性能接近于钢。
钢：含碳量在0.04%・2.3%之间（也有资料称0.03%・1.2%）的铁碳合金称为钢。
为了保证其韧性和塑性，含碳量一般不超过1.7%o钢的主要元素除铁、碳外，还有硅、僦、硫、磷等。
有色金属：又称非铁金丿瓜，指除黑色金属外的金属和合金，如铜、锡、铅、锌、铝等。
第2章：钢的分类基础知识11.按品质进行分类%1普通钢：Pg.045% S<0.050% （如普通碳素结构钢Q195、Q235等）%1优质钢：P<0.035% S<0.035% （如优质碳素结构钢20号、45号钢等）%1高级优质钢：P<0.035% S<0.030% （比优质钢更优质，一般在钢号后加A以示区别，如08A等）2.按化于成份进行分类1）碳素钢：%1低碳钢：C<0.25%%1中碳钢：CW0.25~0.60%%1高碳钢：C>0.60%2）合金钢：%1低合金钢（合金元素总含量<5%）；%1中合金钢（合金元素总含量>5〜10%）；%1高合金钢（合金元素总含量>10%）。
船舶材料基础概要
算硬度的一种压痕硬度试验方法。
布氏硬度计
2．布氏硬度值 用球面压痕单位面积上所承受有平均压力表示。 符号HBS(淬火钢球)或HBW(硬质合金球)之前的数字表示硬 度值，符号后面的数字按顺序分别表示球体直径、载荷及载荷 保持时间。
如:120HBS10/1000/30 表示直径为10mm的钢球在1000k（9.807kN）载荷作用下
一、晶体的基本知识
（一）晶体与非晶体 固态物质根据其原子排列特征，可分为晶体和非晶体两类。
晶体的特点是： 1．原子在三维空间呈有规则的周期性重复排列。 2．具有一定的熔点，如铁的熔点为1538℃，铜的熔点为 1083℃。 3．晶体的性能随着原子的排列方位而改变，即单晶体具 有各向异性。
一般情况下固态金属都是晶体。最近人们对某些金属采 用特殊的工艺措施，也可使固态金属呈非晶态。本教材中主 要研究金属的晶体性质与结构。
验力F（49.03-980.07N）压入试样表面，测出压痕
对角线长度d。
2．维氏硬度值 用压痕对角线长度表示。如：640HV。
3．优缺点
（1）测量准确，应用范围广（硬度从极软到极硬）
（2）可测成品与薄件
（3）试样表面要求高，费工。
4．测量范围 常用于测薄件、镀层、化学热处理后的表层等。
HV≈HBS
二、硬度 引言： 1．定义：指材料局部表面抵抗塑性变形和破坏的能力。
它是衡量材料表面软硬程度的指标，因此硬度不 是 一个单纯的确定的物理量，不是基本的力学性能指 标，而是一个由材料的弹性、强度、塑性、韧性等 一系列不同力学性能组成的综合性能指标，所以硬 度所表示的量不仅决定于材料本身，而且还取决于 试验方法试验条件。
试样原始横截面( mm2)
σ0.2：试样产生残余塑性变形0.2%时的应力
船舶常识讲解材料
02
船舶种类
客船
客船是以载运旅客为主要目的的船舶， 通常设有客舱、餐厅、娱乐设施等， 提供旅客旅行的舒适环境。
客船的航速和续航能力因用途和规模 而异，大型豪华客船可达20-30节， 而小型客船则相对较慢。
客船的种类繁多，包括远洋客船、近 海客船、内河客船等，根据不同的航 线和载客量进行分类。
客船的安全性要求较高，需要满足国 际海事组织（IMO）的相关规定，确 保旅客的生命安全。
国际化合作
加强与国际船舶行业的交流与合作， 积极参与国际标准制定和国际市场 竞争，提升中国船舶品牌的国际影 响力。
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船舶常识讲解材料
目录
• 船舶概述 • 船舶种类 • 船舶设备与系统 • 船舶航行与运营 • 船舶行业发展趋势 • 船舶行业未来展望
01
船舶概述
船舶的定义与分类
总结词
船舶是一种水上交通工具，用于运输人员、货物或进行科学考察等活动。根据用途、动力和结构形式的不同，船 舶有多种分类方式。
详细描述
船舶是一种重要的水上交通工具，具有多种用途，如运输人员、货物或进行科学考察等。根据不同的分类标准， 船舶可以分为多种类型。例如，根据用途，船舶可分为客船、货船、油船、渔船等；根据动力，船舶可分为机动 船和非机动船；根据结构形式，船舶可分为单层甲板船、双层甲板船等。
军舰的技术和设备要求较高， 需要具备高度的机动性、稳定 性和防御能力。
03
船舶设备与系统
推进系统
01
02
03
04
推进系统是船舶的核心部分， 负责提供动力，使船舶能够在
水中航行。
推进系统通常包括发动机、传 动装置、螺旋桨等部分。
不同类型的船舶可能采用不同 的推进方式，如柴油机推进、 燃气轮机推进、电动机推进等
船舶结构与材料
船舶结构与材料船舶是一种重要的交通工具，是跨越时间和空间的桥梁，因此船舶结构及其材料的设计和选择对船舶的性能和安全至关重要。
一、船舶结构的类型船舶结构大体可分为以下几种类型：平底船、单体船、罐式船、散货船、集装箱船等。
每种类型的船的结构具有各自的特点和优劣势。
例如，平底船结构简单，使用方便，但是搭载能力较弱、操纵性较差；单体船结构复杂，耐波能力强，但是造价高昂、维修量大；罐式船防污染性能好，容易装卸货物，但是船体受力易出问题；散货船搭载能力强，使用方便，但是不适合波浪较大的湖泊和海上；集装箱船体积大，搭载能力强，装卸货物方便，但是成本高，维修复杂。
二、船舶结构设计中的重要因素船舶结构设计中的重要因素有船体的长度、宽度、高度、横摇角度、纵倾角度、质量和船型。
过大或过小的尺寸、过宽或过窄的船宽、过重或过轻的质量、不合理的船型等都会影响船的性能和安全。
三、常用的船舶材料船舶材料的选择与结构紧密相关。
目前采用的常见船舶材料为钢材、铝合金、玻璃钢和各种纤维材料。
钢材具有较高的强度和可塑性，成本适中，适合制造各种类型的船。
铝合金具有重量轻、耐腐蚀性好、可再生利用等优点，常用于制造高速船和游艇。
玻璃钢重量轻、抗腐蚀，但其强度较低，用于制造小型快艇和划艇。
各种纤维材料具有高强度、抗腐蚀、防水性能好等特点，但成本高，使用范围相对较小。
四、船舶结构的维护和保养船舶结构的维护和保养对于船的寿命和安全有着至关重要的意义。
维护和保养工作要及时而周到，包括结构的清洗、防腐、涂漆等措施。
五、未来船舶结构的发展未来船舶结构的发展趋势是“轻量化、高强度、环保、低噪音、数字化”。
轻量化和高强度可以延长船舶的使用寿命、降低运费和能耗。
环保和低噪音要求船舶材料不含有毒有害物质，同时降低船舶在使用过程中的污染。
数字化意味着智能船舶的出现，其中包括船舶自动化、遥控船舶和无人驾驶船舶等。
总之，船舶结构和材料是船舶的重要组成部分，它们的选择和设计直接关系到船的安全和性能。
船舶结构材料特性分析与振动控制
船舶结构材料特性分析与振动控制船舶一直是人类文明发展中不可或缺的一部分。
而船舶的航行安全是一项非常重要的工作，其中船舶结构材料特性与振动控制有着不可分割的联系。
一、船舶结构材料特性分析1.船体的主要结构材料船体是船舶的重要组成部分，船体的主要结构材料包括：钢材、铝合金、复合材料和木材等。
⑴钢材船舶一般采用高强度钢材，其质地牢固，耐腐蚀性强，可以很好地承受船体所受的各种载荷。
但是，由于船舶长期暴露于海水和海气环境中，钢材也容易出现各种腐蚀和劣化现象。
⑵铝合金铝合金是一种轻质、高强度的材料，因其比钢材更轻，可以使船体的吨位更小，因此，铝合金在一些用途较为特殊的船舶上被广泛应用。
但是，铝合金的腐蚀性较大，容易受到电解质腐蚀的侵蚀，必须采取防护措施。
⑶复合材料复合材料具有重量轻、强度高、阻尼能力强等优点。
在船体结构设计中，由于它有良好的防腐能力，可以有效避免船体的腐蚀和劣化现象。
但是，复合材料易受到日光、温度和水分等因素的影响，会在一定程度上影响其性能。
⑷木材木材具有良好的防腐性能，重量轻，强度高，还具有很好的韧性。
但是，由于其材料质量不稳定，易受环境因素的影响，且易劣化、变形、腐蚀等，因此，逐渐淘汰。
2.结构材料选择时的考虑因素在选择船体结构材料时，需要考虑以下几个方面：⑴船的主要用途和作业条件。
船舶在不同用途和作业条件下所面临的环境和光景不同，因此需要选择不同的结构材料。
⑵材料的强度和稳定性。
船舶需要应对各种复杂的力学压力，所采用的材料必须具有足够的强度和稳定性。
⑶材料的耐腐蚀性。
船舶在海上的长期使用中，需要承受海水、盐雾等环境的侵蚀，因此所选择的结构材料必须具有足够的耐腐蚀性。
⑷材料的重量和密度。
船舶材料的重量和密度直接影响船舶的吨位和燃油消耗量。
3.船体结构材料的特性分析从材料的角度来看，船舶结构材料具有以下几个特性：⑴高强度。
船舶拥有复杂的力学结构，而钢材、铝合金以及复合材料等材料具有高强度和高稳定性，可以满足船体所承受的各种载荷，保障船的安全性。
船舶金属材料基础知识
船舶金属材料基础知识第1章：金属材料名称常用基础术语1．基础术语：黑色金属：铁和铁的合金均称为黑色金属。
如钢、生铁、铁合金、铸铁等。
纯铁：纯度很高的铁，化学纯铁含碳量几乎为零，工业纯铁含碳量<0.05%。
纯铁是很软的，一般不应用到实际中。
铁碳合金：以铁为基础，以碳为主要添加元素的合金，统称为铁碳合金。
如钢和生铁。
生铁：把铁矿石放到高炉中冶炼而成的，含碳量2％～4.3％（也有资料称3.5%—5.5%、2.11%-6.67%）的铁碳合金称为生铁。
生铁质硬而脆，缺乏韧性，几乎没有塑性变形能力，因此不能通过锻造、轧制、拉拔等方法加工成形，主要用来炼钢和制造铸件，如白口铁、灰口铁和球墨铸铁。
也有习惯上把炼钢生铁叫做生铁，把铸造生铁简称为铸铁。
白口铁：碳以Fe3C形态分布的生铁称为白口铁，其断口呈银白色，质硬而脆，不能进行机械加工，是炼钢的原料，故又称炼钢生铁。
灰口铁：碳以片状石墨形态分布的生铁称为灰口铁，其断口呈银灰色，由于石墨质软并有润滑作用，因而这种生铁具有良好的易切削、耐磨和铸造性能等优点。
但是，由于有片状石墨的存在，降低了它的抗拉强度，使它不能锻轧，只能用于制造各种铸件，如铸造机床床座、铁管等。
因此，通常把这种生铁叫做铸造生铁。
球墨铸铁：碳以球状石墨分布则称球墨铸铁，其机械性能、加工性能接近于钢。
钢：含碳量在0.04%-2.3%之间（也有资料称0.03%-1.2%）的铁碳合金称为钢。
为了保证其韧性和塑性，含碳量一般不超过1.7%。
钢的主要元素除铁、碳外，还有硅、锰、硫、磷等。
有色金属：又称非铁金属，指除黑色金属外的金属和合金，如铜、锡、铅、锌、铝等。
第2章：钢的分类基础知识11．按品质进行分类①普通钢：P≤0.045%S≤0.050%（如普通碳素结构钢Q195、Q235等）②优质钢：P≤0.035%S≤0.035%（如优质碳素结构钢20号、45号钢等）③高级优质钢：P≤0.035%S≤0.030%（比优质钢更优质，一般在钢号后加A以示区别，如08A等）2．按化学成份进行分类1）碳素钢：①低碳钢：C≤0.25%②中碳钢：C≤0.25~0.60%③高碳钢：C≥0.60%2）合金钢：①低合金钢（合金元素总含量≤5%）；②中合金钢（合金元素总含量＞5~10%）；③高合金钢（合金元素总含量＞10%）。
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一、强度和塑性 （一）拉伸实验与拉伸曲线
1．拉伸试样 GB6397-86规定《金属拉伸试样》有： 圆形、矩形、异型及全截面． 常用标准圆截面试样。 长试样：L0=10d0 短试样：L0=5d0
拉伸试样
• 2 ．拉伸过程
拉 伸 试 样 的 颈 缩 现 象
低温拉伸试验方法（GB/T13239—91）供选用。
练习题一
拉力试样的原标距长度为50mm，直径为10mm，经拉 力试验后，将已断裂的试样对接起来测量，若最后的标距 长度为71mm，颈缩区的最小直径为4.9mm，试求该材 料的伸长率和断面收缩率的值？
解： δ５=[（71-50）/50]x100%=42% S0=3.14x(10/2)2=78.5(mm2) S1=3.14x(4.9/2)2=18.85(mm2) Ψ=[(S0-S1)/S0]x100%=24%
当材料的内应力σ＞σb时，材料将产生断裂。 σb常用作脆性材料的选材和设计的依据。 也是评定金属强度的重要指标之一。
（三）塑性:
是指材料在载荷作用下产生塑性变形而不被破坏的能力。常用的塑性指 标是材料断裂时最大相对塑性变形，如ψ ，δ表示。
• (1)断面收缩率: 是指试样拉断处横截面积的收缩量Δ S与原始横截面
S0 ：试样原始横截面积（mm）
屈服点是具有屈服现象的材料特有的强度指标，大多数合金 都没有屈服现象，屈服强度 以σ0.2 表示。
屈服强度( 塑性变形量为0.2%，微量塑性变形)
F0.2
= σ0.2
试样产生0.2%残余塑性变 形时的载荷(N)
( M Pa )
S0
试样原始横截面( mm2)
σ0.2：试样产生残余塑性变形0.2%时的应力
•积S0之比。
S0 - S 1 ψ = ——-—× 100%
S0
• (2)伸长率: 是指试样拉断后的标距伸长量Δ L 与原始标距L 0之比。
δ=
l 1 - l0 ——-—×
l0
100%
δ或ψ数值越大，则材料的塑性越好。任何零件都需要一定塑性。防止
过载断裂；塑性变形可以缓解应力集中、削减应力峰值。 除常温试验之外，还有金属材料高温拉伸试验方法（GB/T4338—95）和
淬火钢及铸铁
低、中回火钢
永久变形和破坏的能力。工程
上常用的强度指标有 σ0.2 （ σs ） ， σb 表示。
(1)屈服点与屈服强度:
屈服点：产生明显塑性变形的最低应力值. σs
σs = Fs/S0
符号：σs：材料产生屈服现象时的最小应力
Fs：试样屈服时所承受的拉伸力（N）
二、硬度 引言： 1．定义：指材料局部表面抵抗塑性变形和破坏的能力。
它是衡量材料表面软硬程度的指标，因此硬度不 是 一个单纯的确定的物理量，不是基本的力学性能指 标，而是一个由材料的弹性、强度、塑性、韧性等 一系列不同力学性能组成的综合性能指标，所以硬 度所表示的量不仅决定于材料本身，而且还取决于 试验方法试验条件。
练习题二
某工厂买回一批材料（要求：бs≥230MPa；бb≥410MPa； δ5≥23%；ψ≥50%）．做短试样（ｌ0=5ｄ0；ｄ0=10mm）拉伸试 验，结果如下：Fs=19KN，Fb=34.5KN；l1=63.1mm；d1=6.3mm;问 买回的材料合格吗？
解： 根据试验结果计算如下： бs＝Fs／s０＝(19x1000)/(3.14x52 )=242 ＞230MPa бb ＝Fb／ s０＝(34.5x1000)/(3.14x52 )=439.5 ＞410MPa δ5 ＝ [Δl ／l 0]x100% ＝[(63.1-50)/50]x100%=26.2% ＞23% ψ ＝ [ΔS ／S 0]x100% ＝60.31% ＞50% 材料的各项指标均合格，因此买回的材料合格。
o
g
Δl u Δl b
力达到最大值，试样即将断裂。
f Δl bk段：非均匀变形阶段，承载下降， 到k点断裂。
Δl
低碳钢的拉伸曲线
断裂总伸长为Of，其中塑形变形Og(试样断后测得的伸长)，弹性伸长gf。
通常以材料拉伸曲线上的特殊点和线作为强度和塑性的性能指标
• 不同材料的拉伸曲线
退火低碳钢
中碳调质钢
拉伸试验机
3. 材料的拉伸曲线
F
es p
FeFs
b k
Fb
op段：比例弹性变形阶段。
pe段：非比例弹性变形阶段。
平台或锯齿（s段）：屈服阶段，明显
的塑性变形屈服现象，作用的力基 本不变，试样连续伸长。
sb段：均匀塑性变形阶段，是强化阶段。
Fp
b点：形成了“缩颈”，即试样局部截面
明显缩小试样承载能力降低，拉伸
引言：
1．金属材料的性能 使用性能：指材料在使用过程中所表现的性能，主要包 括力学性能、物理性能和化学性能。 工艺性能：指在制造机械零件的过程中，材料适应各种 冷、热加工和热处理的性能。 包括铸造性能、锻造性能、焊接性能、冲 压性 能、切削加工性能和热处理工艺性能等。
2．金属材料力学性能 指材料在外力作用下表现出来的性能，主要有强
金的相结构、实际金属的晶体结构； 3 ．熟练掌握铁碳合金相图及其应用； 4 ．熟练掌握钢的热处理基本原理与工艺。
第一节 金属的力学性能
内容: 金属材料的主要力学性能指标：强度(屈服 强度、抗拉强度)、塑性(伸长率、断面收缩率)、
硬度、冲击韧性、疲劳强度等力学性能及其测 试原理。
目的：
强调各种力学性能指标的生产实际意义。
试样产生0.2%残余塑性变形
屈服强度σ0.2 （σs）是金属工程结构设计和选材的主要依据。 也是评定金属强度的重要指标之一。
(2)抗拉强度：试样在断裂前所能承受的最大应力。
它表示材料抵抗断裂的能力。
Fb
σb =
S0
试样断裂前的最大载荷(N) ( M Pa ) 试样原始横截面积( mm2)
σe σs σb
课题二 船舶材料基础
材料是造船工业的基础。在造船生产中使用的材料特别是 金属材料主要具有满足船舶结构所需的力学性能与工艺性能要 求；而这些性能与金属内部原子结构及合金化有着密切的关系， 还可以通过热处理强化和改善它们的性能。
教学目标: １．重点理解与掌握船用金属材料的主要
力学性能指标： ２．一般理解与掌握金属的晶体结构、合