引言

近年來，我國的海洋工程與船舶工業取得了長足的發展，實現了歷史性的跨越，產業規模迅速擴大，綜合實力顯著增強，國際地位大幅度提升。但我國和世界上先進的船舶制造及海洋工程裝備設計制造技術相比，還存在一定差距。

目前，我國船舶與海工用鋼已能滿足國內市場的大部分需求，但部分高級別的特種鋼材仍依賴進口。特殊用鋼主要指具有高強度、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，其生產工藝嚴格，對設備穩定性要求高，開發難度大。下面就簡要介紹下這些船舶用鋼中的高端鋼材：

液化氣體運輸船用低溫鋼

液化氣作為一種天然資源，地區間分布不均，國際間運輸主要通過液化氣體專用運輸船進行，包括 LPG 船和 LNG 船。隨著 LNG 工業的迅猛發展，9Ni 低溫鋼的研究和開發熱度持續升溫，LNG 儲存溫度為 -163℃，要求 LNG 儲罐內壁用 9Ni 鋼具有較高的強度、良好的低溫韌性和較小的波動。

另一個重要的低溫用鋼是 LNG 船用 Invar 合金，Invar 合金薄帶是薄膜型 LNG 船的必備材料，應用于貨艙圍護系統。Invar合金是 Ni=36%，熱膨脹系數極低，能在很寬的溫度范圍內保持固定尺寸，適合常溫至 -163℃的溫度變化。由于我國船廠接受了多艘 LNG 船訂單，所以對 Invar 合金的國產化提出了迫切需求。

大熱輸入焊接用船板的開發

焊接是船體制造的關鍵環節，約占船舶制造成本的17%。隨著船板厚度規格的增加，開發具有高焊接熱輸入適應性的鋼板以提高焊接效率成為船體建造需重點解決的問題。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（HAZ）韌性降低的問題。提高 HAZ 韌性的方法包括采用低碳當量的合金設計、細化 HAZ 晶粒尺寸及改善 HAZ 晶內組織。

油船貨油艙用耐腐蝕鋼

隨著深海開發和遠洋航運的發展，對船板及海洋結構的耐腐蝕性提出了越來越高的要求，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國際上研究開發的重點。

油船是國際間原油運輸的重要工具，其貨油艙主要采用耐蝕性較差的 AH32、AH36 鋼板，采用涂層方式進行腐蝕防護。對于涂層保護形式，需定期進行涂層維護，耗費高、工期長，且施工環境惡劣。2010 年，國際海事組織（IMO）將使用耐蝕鋼認定為保護涂層的可替代方案，2013 年，IMO 船用耐蝕鋼性能標準正式實施。

此外，為了提高海洋結構物的壽命，需要開發耐海水腐性能的試驗方法主要有日本船級社提出的 ESSO 試驗和雙重拉伸試驗。

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、強輻射、高 Cl - 海洋環境中。

高止裂韌性船用鋼板

大型集裝箱船普遍采用高強度和大厚度的鋼板，大厚度使得鋼板的受力狀態發生改變，抗開裂性能下降，一旦在極厚板中出現裂紋，該裂紋將會沿著焊縫不斷傳播，即使進入母材，裂紋也不會停止擴散。為保證船體結構的安全可靠，對材料的止裂性能提出了更高的要求。 目前評價船用鋼止裂性能的試驗方法主要有日本船級社提出的 ESSO 試驗和雙重拉伸試驗。

海洋平臺特厚齒條鋼

隨著海洋石油工業的深入開展和鉆采難度的加大，自升式鉆井平臺用齒條鋼提出了大厚度、高強度、高韌性的發展需求，這類產品一般使用調質熱處理狀態交貨。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產品開發的難點。

船舶與海工用特種鋼是海洋結構物建造中的關鍵材料，目前國內還大量進口，是國內造船行業急需的鋼材。推進我國高技術船舶與海洋工業的發展，大量關鍵技術需要突破，核心問題之一就是船舶與海工用特種鋼的推廣與應用，需要冶金企業與造船業共同努力，早日實現多品種、多規格的工業化供貨。