
船舶及海洋工程用結構鋼 GB 712-2011
前 言
本標準中第2、3、4章,第6.6.2以及附錄B為推薦性的,其余為強行的。
本標準按照GB/T1.1-2009給出的規則起草。
本標準參照中國船級社(CCS)《材料與焊接規范》對GB712-2000《船體用結構鋼》進行修訂。
本標準自實施之日起,GB712-2000《船體用結構鋼》廢止。
本標準與GB712-2000相比,主要變化如下;
——修改了標準名稱:
——增加了訂貨內容;
——增加了高強度、超高強度6個鋼級的24個牌號和Z向鋼Z25、Z35兩個級別;
——對鋼中P、S等有害元素加嚴控制;
——增加了高強度、超高強度級24個牌號的化學成分、力學性能等。
——增加了表面質量修磨面積規定;
——鋼帶的表面質量允許不正常部分減少為6%;
——增加“數值修約”一章;
——增加附錄A(鋼材的牌號、交貨狀態和沖擊檢驗批量)、附錄B(個船級社規范中規定船體用鋼各鋼號、牌號的對應關系表)。
本標準的附錄A為規范性附錄,附錄B為資料性附錄。
本標準由中國鋼鐵協會提出
本標準由全國鋼標準化技術委員會歸口。
本標準主要起草單位:鞍鋼股份有限公司、冶金信息標準研究院、重慶鋼鐵股份有限公司、新余鋼鐵集團有限公司、天津鋼鐵集團有限公司、首鋼總公司、湖南華菱漣源鋼鐵有限公司、中國船級社。
本標準主要起草人:劉徐源、樸志民、王曉虎、趙捷、曹志強、李紅、賴朝彬、吳波、徐海泉、黃正玉、帥莉、成小軍、曹忠孝、馬玉璞、原建華、陳英俊、董天真、朱愛玲、李小莉、高燕、李曉波。
本標準所代替標準的歷次版本發布情況為:GB712-1965、GB712-1979、GB712-1988、GB712-2000.
船舶及海洋工程用結構鋼
1.范圍
本標準規定了船舶及海洋工程用結構鋼的分類和牌號、訂貨內容、尺寸、外形、重量及允許偏差、要求、檢驗和試驗、包裝、標志和質量證明書。
本標準適用于制造遠洋、沿海和內河航區航行船舶、漁船及海洋工程結構用厚度不大于150mm的鋼板、厚度不大于25.4mm的鋼帶及剪切板和厚度或者直徑不大于50mm的型鋼(以下簡稱鋼材)。
2.規范性引用文件
下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。
GB/T222 鋼的成分 化學成分 允許偏差
GB/T223.5 鋼鐵酸溶硅和硅含量的測定 還是型硅鉬酸鹽分光光度法
GB/T223.9 鋼鐵及合金 鋁含量的測定 鉻天青S分光光度法
GB/T223.12 鋼鐵及合金化學分析方法 碳酸鈉分離二本碳酸二肼光度法測定鉻量
GB/T223.14 鋼鐵及合金化學分析方法 鉭試劑淬取光度法測定釩含量
GB/T223.16 鋼鐵及合金化學分析方法 變色酸光度法測定鈦量
GB/T223.19 鋼鐵及合金化學分析方法
GB/T223.23 鋼鐵及合金 鎳含量的測定
GB/T223.25 鋼鐵及合金化學分析方法
GB/T223.26 鋼鐵及合金 鉬含量的測定 硫氰酸鹽分光光度法
GB/T223.37 鋼鐵及合金化學分析方法 蒸餾分離靛酚藍光度法測定氮量
GB/T223.40 鋼鐵及合金 鈮含量的測定 氯硝磺酚S分光光度法
GB/T223.62 鋼鐵及合金化學分析方法 乙酸丁酯淬取光度法測定磷量.
GB/T223.63 鋼鐵及合金化學分析方法 高碘酸鈉(鉀)光度法測定錳量
GB/T223.67 鋼鐵及合金 硫含量的測定 次甲基藍分光光度法
GB/T223.69 鋼鐵及合金 碳含量的測定 管式爐內燃燒后氣體容量法
GB/T228.1 金屬材料拉伸 第1部分:室溫試驗方法(GB/T228.1-2011,ISO 6892-1:2009,MOD)
GB/T229 金屬材料 夏比擺錘沖擊試驗方法
GB /T247 鋼鐵和鋼帶包裝、標志及質量證明書的一般規定
GB/T709 熱軋鋼板和鋼帶的尺寸、外形、重量及允許偏差
GB/T2101 型鋼驗收、包裝、標志及質量證明書的一般規定
GB/T2970 厚鋼板超聲波檢驗方法
GB/T2975 鋼及鋼產品 力學性能試驗取樣位置及試樣的制備
GB/T4336 碳素鋼和中低合金鋼 火花源原子發射光譜分析方法(常規法)
GB/T3513 厚度方向性能鋼板
GB/T17505 鋼及鋼產品交貨一般技術要求
GB/T20066 鋼和鐵 化學成分測定用試樣的取樣和制樣方法
GB/T20133 鋼鐵 總碳硫含量的測定 高頻感應爐燃燒后紅外吸收法(常規方法)
GB/T20124 鋼鐵 氮含量的測定 惰性氣體熔融熱導法(常規方法)
GB/T20125 低合金鋼 多元素含量的測定 電感耦合等離子體原子發射光譜法
YB/T081 冶金技術標準的數值修約與檢測數據的判定原則
3.分類及牌號
鋼材按強度級別分為:一般強度、高強度和超強度船舶及海洋工程結構用鋼三類。
鋼材的牌號、Z向級別及用途應符合表1的規定。
表 1
牌 號 Z 向 鋼 用 途
A 、B 、D、 E Z25 、Z35 一般強度船舶及海洋工程用結構鋼
AH32、DH32、EH32、FH32
AH36、DH36、EH36、FH36
AH40、DH40、EH40、FH40
Z25 、 Z35
高強度船舶及海洋工程用結構鋼
AH420、DH420、EH420、FH420
AH460、DH460、EH460、FH460
AH500、DH500、EH500、FH500
AH550、DH550、EH550、FH550
AH620、DH620、EH620、FH620
AH690、DH690、EH690、FH690
Z25 、 Z35
超高強度船舶及海洋工程用結構鋼
4.訂貨內容
4.1按本標準訂貨的合同或訂單應包括下列內容:
a)本標準編號
b)牌號
c)規格
d)重量
e)尺寸及尺寸、外形精度
f)交貨狀態
g)標志
h)特殊要求
4.2訂貨合同對e)~g)項內容未明確時,可由供方自行確定。
5.尺寸、外形、重量及允許偏差
鋼板和鋼帶的尺寸、外形、重量及允許偏差應符合GB/T709的規定,厚度下偏差為-0.30mm,型鋼的尺寸、外形、重量及允許偏差應符合相應標準的規定。
6要求
6.1牌號和化學成分
6.1.1一般高強度級、高強度級鋼材的牌號和化學成分(熔煉分析|)應符合表2的規定。以TMCP狀態交貨的高強度鋼級鋼材,其碳當量最大值應符合表3的規定。
6.1.2超高強度級鋼材的牌號和化學成分(熔煉分析|)應符合表4的規定。
6.1.3鋼材的化學成分允許偏差應符合GB/T222的規定。
牌號 化學成分efgh(質量分數)/%
C Si Mn P S Cu Cr Ni Nb V Ti Mo N AIsd
A
≤0.21 ≤0.50 ≤0.50 ≤0.35 ≤0.035
≤0.035 ≤0.035 ≤0.035 —— —— —— —— —— ——
B
≤0.35 ≤0.80
D ≤0.60 ≤0.30 ≤0.030 ≤0.015
E ≤0.18 ≤0.70 ≤0.025 ≤0.025
AH32
≤0.18
≤0.50
0.90~
1.60
≤0.030
≤0.030
≤0.35
≤0.20
≤0.40
0.02~
0.05
0.05~
0.10
≤0.02
≤0.08
——
≤0.015
AH36
AH40
DH32
≤0.025
≤0.025
DH36
DH40
EH32
EH36
EH40
FH32
≤0.16
≤0.020
≤0.020 ≤0.80 ≤0.009
FH36
FH40
aA級型鋼的C含量最大可到0.23%。
bB級鋼材做沖擊實驗時,Mn含量下限可到0.60%。
c當AH32~EH40級鋼材的厚度≤12.5mm時,Mn含量最小值可為0.70%。
d對于厚度大于25mm的D級、E級鋼材的鋁含量應符合表中規定;可測定總鋁含量代替酸溶鋁含量,此時總鋁含量應不小于0.020%。經船級社同意,也可使用其他細化晶粒元素,
e細化晶粒元素AI、Nb、V、Ti、可單獨或以任一組合形式加入鋼中。當單獨加入時,其含量應符合本表的規定;若混合加入兩種或兩種以上細化晶粒元素時,表中細精元素含量下限的規定不適用,同時要求Nb+V+Ti≤0.12%。
f當F級鋼中含鋁時,N≤0.012%.
gA、B、D、E的碳當量Ceq≤0.40%。碳當量計算公式:Ceq=C+Mn/6。
h添加的任何元素,應在質量證明書中注明。
表3
牌號 碳當量/%
鋼材厚度≤50mm 50mm<鋼材厚度≤100mm 100mm<鋼材厚度≤150mm
AH32、DH32、EH32、FH32 ≤0.36 ≤0.38 ≤0.40
AH36、DH36、EH36、FH36 ≤0.38 ≤0.40 ≤0.42
AH40、DH40、EH40、FH40 ≤0.40 ≤0.42 ≤0.45
a碳當量計算公式:Ceq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15.
b根據需要,可用裂紋敏感系數pcm代替碳當量,其值應符合船級社接受的有關標準。裂紋敏感系數計算公式:pcm=C+Si/30+Mn/20+Cu/20+Ni/60+Cr/20+Mo/15+V/10+5B.
表4
牌號 碳當量/%
C Si Mn P S N
AH420
≤0.21
≤0.55
≤1.70
≤0.030
≤0.030
≤0.020
AH460
AH500
AH550
AH620
AH690
DH420
≤0.20
≤0.55
≤1.70
≤0.025
≤0.025
DH460
DH500
DH550
DH620
DH690
EH420
≤0.20
≤0.55
≤1.70
≤0.025
≤0.025
EH460
EH500
EH550
EH620
EH690
AH420
≤0.18
≤0.55
≤1.60
≤0.020
≤0.020
AH460
AH500
AH550
AH620
AH690
a添加的合金化元素及細化晶粒元素AI、Nb、V、Ti應符合船級社認可或公認的有關標準規定。
b應采用表3中公式計算裂紋敏感系數pcm代替碳當量,其值應符合船級社認可的標準。
6.2冶煉方法
鋼由轉爐或電爐冶煉,需要時,應進行爐外精煉。
6.3交貨狀態
鋼材的交貨狀態應符合錄A的規定。
6.4力學性能
6.4.1鋼材的力學性能應符合表5的規定。
6.4.2對厚度為6mm~<12mm的鋼材取沖擊試驗試樣時,可分別取5mmX10mmX55mm和7.5mmX10mmX55mm的小尺寸試樣,此時沖擊功值分別為不小于規定值的2/3和5/6。優先采用較大尺寸的試樣。
6.4.3鋼材的沖擊試驗結果按一組3個式樣的算術平均值進行計算,允許其中有1個實驗值低于規定值,但不低于規定值的70%。
6.4.4Z向鋼厚度方向斷面收縮率應符合表7的規定。3個試樣的算術平均值應不低于表7規定的平均值,僅允許其中一個試樣的單值低于表7規定的平均值,但不得低于表7中相應鋼級的最小單值。
表5
牌號 拉伸試驗a、b V型沖擊試驗
上屈服強度
Re/MPa
抗拉強度
Rm/MPa
斷后伸長
率
A/%
試驗溫度/℃ 以下厚度(mm)沖擊吸收能量KV2/J
≤50 >50~70 >70~150
縱向 橫向 縱向 橫向 縱向 橫向
不小于
A
≥235
400~520
≥22 20 —— —— 34 24 41 27
B 0
27
20
34
24
41
27
D -20
E -40
AH32
≥315
450~570 0
31
22
38
26
46
31
DH32 -20
EH32 -40
FH32 -60
AH36
≥355
490~630
≥21 0
34
24
41
27
50
34
DH36 -20
EH36 -40
FH36 -60
AH40
≥390
510~660
≥20 0
41
27
46
31
55
37
DH40 -20
EH40 -40
FH40 -60
a拉伸取樣取橫向試樣。經船級社同意,A級型鋼的抗拉強度可超上限。
b當屈服不明顯時,可測量Rp0.2代替上屈服強度。
c沖擊試驗區縱向試樣,但供方能保證橫向沖擊性能。型鋼不進行橫向沖擊試驗。厚度大于50mm的A級鋼,經細化晶粒處理并以正火狀態交貨時,可不做沖擊試驗。
d厚度不大于25mm的B級鋼、以TMCP狀態交貨的A級鋼,經船級社同意可不做沖擊試驗。
表6
鋼級 拉伸試驗a、b V型沖擊試驗
上屈服強度
Re/MPa
抗拉強度
Rm/MPa
斷后伸長率
A/%
試驗溫度/℃ 沖擊吸收能量KV2/J
縱向 橫向
AH420
≥420
530~680
≥18 0
42
28
DH420 -20
EH420 -40
FH420 -60
AH460
≥460
570~720
≥17 0
46
31
DH460 -20
EH460 -40
FH460 -60
AH500
≥500
610~770
≥16 0
50
33
DH500 -20
EH500 -40
FH500 -60
AH550
≥550
670~830
≥16 0
55
37
DH550 -20
EH550 -40
FH550 -60
AH620
≥620
720~890
≥15 0
62
41
DH620 -20
EH620 -40
FH620 -60
AH690
≥690
770~940
≥14 0
69
46
DH690 -20
EH690 -40
FH690 -60
a拉伸取樣取橫向試樣。沖擊試驗區縱向試樣,但供方應保證橫向沖擊性能。
b當屈服不明顯時,可測量Rp0.2代替上屈服強度。
表7
厚度方向斷面收縮率/% Z向性能級別
Z25 Z35
3個試樣平均值 ≥25 ≥35
單個試樣值 ≥15 ≥25
6.5表面質量
6.5.1鋼材表面不應有氣泡、結疤、裂紋、折疊、夾雜和壓入氧化鐵皮等有害缺陷。鋼材不應有肉眼可見的分層。
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