導(dǎo)語(yǔ)：近年來(lái)，我國(guó)的海洋工程與船舶工業(yè)取得了長(zhǎng)足的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了歷史性的跨越，產(chǎn)業(yè)規(guī)模迅速擴(kuò)大，綜合實(shí)力顯著增強(qiáng)，國(guó)際地位大幅度提升。但我國(guó)和世界上先進(jìn)的船舶制造及海洋工程裝備設(shè)計(jì)制造技術(shù)相比，還存在一定差距。

    目前，我國(guó)船舶與海工用鋼已能滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的大部分需求，但部分高級(jí)別的特種鋼材仍依賴(lài)進(jìn)口。特殊用鋼主要指具有高強(qiáng)度、大厚度、抗層狀撕裂、大熱輸入焊接、耐腐蝕、超低溫韌性、高止裂性能的鋼板，其生產(chǎn)工藝嚴(yán)格，對(duì)設(shè)備穩(wěn)定性要求高，開(kāi)發(fā)難度大。下面就簡(jiǎn)要介紹下這些船舶用鋼中的高端鋼材：

    液化氣體運(yùn)輸船用低溫鋼

    液化氣作為一種天然資源，地區(qū)間分布不均，國(guó)際間運(yùn)輸主要通過(guò)液化氣體專(zhuān)用運(yùn)輸船進(jìn)行，包括LPG船和LNG船。隨著LNG工業(yè)的迅猛發(fā)展，9Ni低溫鋼的研究和開(kāi)發(fā)熱度持續(xù)升溫，LNG儲(chǔ)存溫度為-163℃，要求LNG儲(chǔ)罐內(nèi)壁用9Ni鋼具有較高的強(qiáng)度、良好的低溫韌性和較小的波動(dòng)。

    另一個(gè)重要的低溫用鋼是LNG船用Invar合金，Invar合金薄帶是薄膜型LNG船的必備材料，應(yīng)用于貨艙圍護(hù)系統(tǒng)。Invar合金是Ni=36%，熱膨脹系數(shù)極低，能在很寬的溫度范圍內(nèi)保持固定尺寸，適合常溫至-163℃的溫度變化。由于我國(guó)船廠(chǎng)接受了多艘LNG船訂單，所以對(duì)Invar合金的國(guó)產(chǎn)化提出了迫切需求。

    大熱輸入焊接用船板的開(kāi)發(fā)

    焊接是船體制造的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，約占船舶制造成本的17%。隨著船板厚度規(guī)格的增加，開(kāi)發(fā)具有高焊接熱輸入適應(yīng)性的鋼板以提高焊接效率成為船體建造需重點(diǎn)解決的問(wèn)題。大熱輸入焊接用鋼是指焊接熱輸入在400kJ/cm以上的鋼種。

    提高焊接熱輸入，必須解決焊接熱影響區(qū)（HAZ）韌性降低的問(wèn)題。提高HAZ韌性的方法包括采用低碳當(dāng)量的合金設(shè)計(jì)、細(xì)化HAZ晶粒尺寸及改善HAZ晶內(nèi)組織。

    油船貨油艙用耐腐蝕鋼

    隨著深海開(kāi)發(fā)和遠(yuǎn)洋航運(yùn)的發(fā)展，對(duì)船板及海洋結(jié)構(gòu)的耐腐蝕性提出了越來(lái)越高的要求，包括耐大氣腐蝕、耐海水腐蝕以及耐原油腐蝕。其中，油船貨油艙耐蝕鋼是近十年來(lái)國(guó)際上研究開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)。

    油船是國(guó)際間原油運(yùn)輸?shù)闹匾ぞ撸湄浻团撝饕捎媚臀g性較差的AH32、AH36鋼板，采用涂層方式進(jìn)行腐蝕防護(hù)。對(duì)于涂層保護(hù)形式，需定期進(jìn)行涂層維護(hù)，耗費(fèi)高、工期長(zhǎng)，且施工環(huán)境惡劣。2010年，國(guó)際海事組織（IMO）將使用耐蝕鋼認(rèn)定為保護(hù)涂層的可替代方案，2013年，IMO船用耐蝕鋼性能標(biāo)準(zhǔn)正式實(shí)施。

    此外，為了提高海洋結(jié)構(gòu)物的壽命，需要開(kāi)發(fā)耐海水腐蝕性以及耐海洋微生物腐蝕性良好的鋼板，特別是在南海海域高濕熱、強(qiáng)輻射、高Cl-海洋環(huán)境中

    高止裂韌性船用鋼板

    大型集裝箱船普遍采用高強(qiáng)度和大厚度的鋼板，大厚度使得鋼板的受力狀態(tài)發(fā)生改變，抗開(kāi)裂性能下降，一旦在極厚板中出現(xiàn)裂紋，該裂紋將會(huì)沿著焊縫不斷傳播，即使進(jìn)入母材，裂紋也不會(huì)停止擴(kuò)散。為保證船體結(jié)構(gòu)的安全可靠，對(duì)材料的止裂性能提出了更高的要求。 目前評(píng)價(jià)船用鋼止裂性能的試驗(yàn)方法主要有日本船級(jí)社提出的ESSO 試驗(yàn)和雙重拉伸試驗(yàn)。

    海洋平臺(tái)特厚齒條鋼

    隨著海洋石油工業(yè)的深入開(kāi)展和鉆采難度的加大，自升式鉆井平臺(tái)用齒條鋼提出了大厚度、高強(qiáng)度、高韌性的發(fā)展需求，這類(lèi)產(chǎn)品一般使用調(diào)質(zhì)熱處理狀態(tài)交貨。但是，隨著齒條鋼厚度的增加，截面厚度方向上組織、性能差異增大，提高特厚齒條鋼的淬透性成為這類(lèi)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的難點(diǎn)。

    船舶與海工用特種鋼是海洋結(jié)構(gòu)物建造中的關(guān)鍵材料，目前國(guó)內(nèi)還大量進(jìn)口，是國(guó)內(nèi)造船行業(yè)急需的鋼材。推進(jìn)我國(guó)高技術(shù)船舶與海洋工業(yè)的發(fā)展，大量關(guān)鍵技術(shù)需要突破，核心問(wèn)題之一就是船舶與海工用特種鋼的推廣與應(yīng)用，需要冶金企業(yè)與造船業(yè)共同努力，早日實(shí)現(xiàn)多品種、多規(guī)格的工業(yè)化供貨。

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責(zé)任編輯：王元

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