低合金船體鋼是指用于建造船舶的低合金高強(qiáng)度鋼,,它和船用碳素鋼一起統(tǒng)稱為船體鋼,。低合金船體鋼不僅可用于建造內(nèi)河、近海和無限航區(qū)的各類船舶,,而且也廣泛用于海洋開發(fā)的各個(gè)領(lǐng)域,,如海上石油鉆井平臺(tái)、海洋建筑和碼頭設(shè)施,、低溫液化石油氣的儲(chǔ)運(yùn)裝備等,。
低碳調(diào)質(zhì)鋼的合金化原則是在低碳基礎(chǔ)上通過加入多種提高淬透性的合金元素,來保證獲得強(qiáng)度高,、韌性好的低碳“自回火”馬氏體和部分下貝氏體的混合組織,。這類鋼由于淬硬性大,在焊接熱影響區(qū)粗晶區(qū)有產(chǎn)生冷裂紋和韌性下降的傾向,。但熱影響區(qū)淬硬組織為Ms點(diǎn)較高的低碳馬氏體,,具有一定韌性,裂紋敏感性小,。
為了提高鋼的強(qiáng)度和改善耐海水腐蝕性,,陸續(xù)有以硅、鉻和鎳等元素合金化的早期低合金高強(qiáng)度鋼用于造船,。自焊接技術(shù)取代鉚接應(yīng)用于造船之后,,造船用鋼的成分設(shè)計(jì)發(fā)生了重大的變革。為改善鋼的焊接性,,逐漸降低了鋼中碳含量,,并以少量多元復(fù)合合金化淘汰了單一元素的合金化方式。第二次世界大戰(zhàn)期間,,多艘“自由”輪斷裂的海難事件,,不銹鋼焊接管引起了人們對(duì)造船用鋼的低溫抗斷裂性能的關(guān)注,從而在60年代以來,,造船用鋼向適用于大線能量焊接和良好的低溫韌性方向發(fā)展,,保證了民用船舶和軍用艦艇在服役條件下的安全運(yùn)行。
天然氣,、氨等低溫液化氣儲(chǔ)罐和運(yùn)輸船,,以及極寒海域的破冰船用鋼,都要求很好的低溫韌性,,主要通過調(diào)整合金成分,、提高純凈度,、提高組織均勻性和熱處理等途徑來改善鋼的低溫韌性,在服役條件下承受外載時(shí)不發(fā)生脆性破壞,,優(yōu)良的焊接性也是重要的技術(shù)要求之一,。這類鋼通常采用鎳系低溫鋼,各國(guó)低溫鋼規(guī)范及其最低使用溫度見表6,,以9%Ni的鋼韌性最高,,在調(diào)質(zhì)狀態(tài)下,可滿足天然氣和液化氣的運(yùn)輸和儲(chǔ)存的技術(shù)要求,,它比鎳-鉻奧氏體不銹鋼的強(qiáng)度高得多,,可用于制造薄壁輕型結(jié)構(gòu)。