船舶及海洋工程用结构钢

船舶及海洋工程用结构钢

1 范围

本标准规定了船舶及海洋工程用结构钢的分类和牌号、订货内容、尺寸、外形、重量及允许偏差、要求、检验和试验、包装、标志和质量证明书。

本标准适用于制造远洋、沿海和内河航区航行船舶、渔船及海洋工程结构用厚度不大于150mm的钢板、厚度不大于25.4mm的钢带及剪切板和厚度或直径不大于50mm的型钢（以下简称钢材）。

2 规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其较新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB／T 222 钢的成品化学成分允许偏差

GB／T 223.5 钢铁 酸溶硅和全硅含量的测定 还原型硅钼酸盐分光光度法

GB／T 223.9 钢铁及合金 铝含量的测定 铬天青S分光光度法

GB/T 223.12 钢铁及合金化学分析方法 物质材料分离-二苯碳酰二胼光度法测定铬量

B/T 223.14 钢铁及合金化学分析方法 钽试剂萃取光度法测定钒含量

GB/T 223.16 钢铁及合金化学分析方法 变色酸光度法测定钛量

GB/T 223.19 钢铁及合金化学分析方法 新亚铜灵-****萃取光度法测定铜量

GB/T 223.23 钢铁及合金 镍含量的测定 丁二铜肟分光光度法

GB/T 223.25 钢铁及合金化学分析方法 丁二铜肟重量法测定镍量

GB/T 223.26 钢铁及合金 钼含量的测定 硫氰酸盐分光光度法

GB/T 223.37 钢铁及合金化学分析方法 蒸馏分离-靛酚蓝光度法测定氮量

GB/T 223.40 钢铁及合金 铌含量的测定 氯磺酚S分光光度法

GB/T 223.62 钢铁及合金化学分析方法 乙酸丁酯萃取光度法测定磷量

GB/T 223.63 钢铁及合金化学分析方法 高碘酸钠（钾）光度法测定锰

GB/T 223.67 钢铁及合金 硫含量的测定 次甲基蓝分光光度法

GB/T 223.69 钢铁及合金 碳含量的测定 管式炉内燃烧后气体容量法

GB/T 228.1 金属材料拉伸 第1部分：室温试验方法（GB／T 228.1-2011,1SO 6892-1：2009，MOD）

GB/T 229 金属材料 夏比摆锤冲击试验方法

GB/T 247 钢板和钢带包装、标志及质量证明书的一般规定

GB/T 709 热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差

GB/T 2101 型钢验收、包装、标志及质量证明书的一般规定

GB/T 2970 厚钢板超声波检验方法

GB/T 2975 钢及钢产品 力学性能试验取样位置及试样的制备

GB/T 4336 碳素钢和中低合金钢 火花源原子发射光谱分析方法（常规法）

GB/T 5313 厚度方向性能钢板

GB/T 17505 钢及钢产品交货一般技术要求

GB/T 20066 钢和铁 化学成分测定用试样的取样和制样方法

GB/T 20123 钢铁 总碳硫含量的测定 高频感应炉燃烧后红外吸收法（常规方法）

GB/T 20124 钢铁 氮含量的测定 惰性气体熔融热导法（常规方法）

GB/T 20125 低合金钢 多元素含量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法

YB／T 081 冶金技术标准的数值修约与检测数据的判定原则

 

3 分类及牌号

 

钢材按强度级别分为：一般强度、高度度和非常高度度船舶及海洋工程结构用钢三类。

钢材的牌号、Z向钢级别及用途应符合表1的规定。

表1

牌 号	Z向钢	用途
A、B、D、E	225、Z35	一般强度船舶及海洋工程用结构钢
AH32、DH32、EH32、FH32 AH36、DH36、EH36、FH36 AH40、DH40、EH40、FH40	Z25、Z35	高度度船舶及海洋工程用结构钢
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	非常高度度船舶及海洋工程用结构钢

4 订货内容

4.1 按本标准订货的合同或订单应包括下列内容：

a）本标准编号；

b）牌号；

c）规格；

d）重量；

e）尺寸及尺寸、外形精度；

f）交货状态；

g）标志；

h）特殊要求。

4.2 订货合同对e）～g）项内容未明确时，可由供方自行确定。

5 尺寸、外形、重量及允许偏差

钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差应符合GB／T709的规定，厚度下偏差为-0.30mm。型钢的尺寸、外形、重量及允许偏差应符合相应标准的规定。

6 要求

6.1 牌号和化学成分

6.1.1 一般强度级、高度度级钢材的牌号和化学成分（熔炼分析）应符合表2的规定。以TMCP状态交货的高度度级钢材，其碳当量较大值应符合表3的规定。

6.1.2 非常高度度级钢材的牌号和化学成分（熔炼分析）应符合表4的规定。

6.1.3 钢材的化学成分允许偏差应符合GB／T 222的规定。

 

 

         表3··

牌号	碳当量＊／％
	钢材厚度≤50mm	50mm＜钢材厚度≤100mm	100mm＜钢材厚度≤150 mm
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
碳当量计算公式；Ceq＝C＋Mn／6＋（Cr＋Mo＋V）／5＋（Ni＋Cu）／15． b 根据需要，可用裂纹敏感系数Pcm代替碳当量，其值应符合船级社接受的有关标准。裂纹敏感系数计算公式： Pcm=C Si/30 Mn/20 Cu/20 Ni/60 Cr/20 Mo/15 V/10 5B.

表4

牌号	化学成分（质量分数）／％
	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
069HO
EH420	≤0.20	≤0.55	≤1.70	≤0.025	≤0.025
EH460
EH500
EH550
EH620
EH690
FH420	≤0.18	≤0.55	≤1.60	≤0.020	≤0.020
FH460
FH500
FH550
FH620
FH690
b 应采用表3中公式计算裂纹敏感系数Pcm代替碳当量，其值应符合船级社认可的标准。 a添加的合金化元素及细化晶粒元素AI、Nb、V、Ti应符合船级社认可或公认的有关标准规定。

 

6.2 冶炼方法

钢由转炉或电炉冶炼，需要时，应进行炉外精炼。

6.3 交货状态

钢材的交货状态应符合附录A的规定。

6.4 力学性能

6.4.1 钢材的力学性能应符合表5和表6的规定。

6.4.2 对厚度为6mm～＜12mm的钢材取冲击试验试样时，可分别取5mmx10mmx55mm和7.5mmx10mmx55mm的小尺寸试样，此时冲击功值分别为不小于规定值的2／3和5／6。优先采用较大尺寸的试样。

6.4.3 钢材的冲击试验结果按一组3个试样的算术平均值进行计算，允许其中有1个试验值低于规定值，但不应低于规定值的70％。

6.4.4 Z向钢厚度方向断面收缩率应符合表7的规定。3个试样的算术平均值应不低于表7规定的平均值，仅允许其中一个试样的单值低于表7规定的平均值，但不得低于表7中相应钢级的较小单值。

表5

牌号	拉伸试验·b			V型冲击试验
	上屈服强度 RE/MPa	抗拉强度 Rm/MPa	断后伸长 率A／％	试验温 度／℃	以下厚度（mm）冲击吸收能量KV2／J
					50		>50~70		>70~150
					纵向	横向	纵向	横向	纵向	横向
					不小于
A	≥235	400~520	≥22	20	-	--	34	24	41	27
B				0	27	20	34	24	41	27
				-20
D
				-40
E
AH32	≥315	450~570		0	31	22	38	26	46	31
DH32				20
EH32				-40
				-60
FH32
AH36	≥355	490~630	≥21	0	34	24	41	27	50	34
DH36				-20
EH36				-40
				-60
FH36
AH40	≥390	510~660	≥20	0	41	27	46	31	55	37
DH40				-20
				-40
EH40
FH40
				-60
“拉伸试验取横向试样。经船级社同意，A级型钢的抗拉强度可超上限。 b当屈服不明显时，可测量Rmz代替上屈服强度。 冲击试验取纵向试样，但供方应保证横向冲击性能。型钢不进行横向冲击试验。厚度大于50mm的A级钢， 经细化晶粒处理并以正火状态交货时，可不做冲击试验。 d厚度不大于25mm的B级钢、以TMCP状态交货的A级钢，经船级社同意可不做冲击试验。

 

表6

钢级	拉伸试验			V型冲击试验
	上屈服强度 ReH/MPa	抗拉强度 Ra/MPa	断后伸长率 A/%	试验温度／℃	冲击吸收能量KV2／J
					纵向	横向
					不小于
AH420	≥420	530~680	≥18	0	42	28
				-20
DH420
EH420				-40
				-60
FH420
AH460	≥460	570~720	≥17	0	46	31
DH460				-20
EH460				-40
FH460				09-
AH500	≥500	610~770	≥16	0	50	33
DH500				-20
EH500				-40
FH500				-60
AH550	≥550	670~830	≥16	0	55	37
DH550				-20
				-40
EH550
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拉伸试验取横向试样。冲击试验取纵向试样，但供方应保证横向冲击性能。 b当屈服不明显时，可测量Rpo．2代替上屈服强度。

表7

厚度方向断面收缩率／％	Z向性能级别
	Z25	Z35
3个试样平均值	≥25	≥35
单个试样值	≥15	≥25

6.5 表面质量

6.5.1 钢材表面不应有气泡、结疤、裂纹、折叠、夹杂和压人氧化铁皮等有害缺陷。钢材不应有肉眼可见的分层。

 

 

6.5.2 钢材的表面允许有不妨碍检查表面缺陷的薄层氧化铁皮、铁锈及由于压人氧化铁皮和轧辊所造成的不明显的粗糙、网纹、划痕及其他局部缺陷，但其高层度不应大于钢材厚度的负偏差，并应保证钢材允许的较小厚度。

6.5.3 钢材的表面缺陷允许用修磨方法清除，清理处应平滑无棱角，清理后钢材任何部位的厚度不应小于公称厚度的93％，且减薄量应不大于3mm；单个修磨面积应不大于0.25㎡，局部修磨面积之和不应大于总面积的2％，两个修磨面之间的距离应大于它们的平均宽度，否则认为是一个修磨面。焊补应符合中国船级社规范的规定。

6.5.4 对于钢带，由于没农业生产体系会去除表面带缺陷部分，故允许表面带有一定的缺陷，但每卷钢带缺陷部分的长度不应大于钢带总长度的6％。

6.6 无损检验

6.6.1 Z向钢板应进行超声波探伤，探伤级别应在合同中注明。

6.6.2 根据需方要求，经供需双方协议，其他钢板也可进行无损检验。

7 检验和试验

7.1 外观、尺寸和外形检查

7.1.1 钢材的外观应目视检查。

7.1.2 钢材的尺寸和外形用合适的测量工具检查。钢板厚度的测量部位应在距钢板的侧边不小于10mm任意处，钢带厚度的测量部位应在距钢带的侧边不小于40mm任意处。

7.2 其他各项检验

每批钢材的检验项目、取样数量、取样方法和试验方法应符合表8的规定。

表8

序号	检验项目	取样数量／个		取样方法	试验方法
1	化学成分	1／炉		GB/T 20066	GB/T 223、GB/T4336 GB/T 20123、GB/T 20124、GB/T 20125
2	拉伸试验	1／批		GB/T 2975	GB/T 228.1
3	冲击试验	3／批		GB/T 2975	GB/T 229
4	Z向钢厚度方向断面收缩	3／批		GB/T 5313	GB/T 5313
5	超声波探伤检验	逐张		--	GB/T 2970
6	表面质量	逐张／逐件		--	目视及测量
7	尺寸、外形	逐张／逐件		-	合适的量具

7.3 组批

7.3.1．钢材应成批验收。每批应由同一牌号、同一炉号、同一交货状态、厚度差小于10mm的钢材

组成。7.3.2 对于拉伸试验，每批钢材的重量不大于50t；对于冲击试验，其批量应符合附录A的规定。

7.3.3 Z向钢按轧制坯验收。当Z25钢硫含量不大于0.005％时，可按批检验，每批重量不大于50t。

 

7.4 取样位置7.4.1 拉伸试验试样应在每一批中较厚的钢材上制取。当钢材的厚度不大于40mm时，取全截面矩形试样，试样宽度为25mm。当试验机能力不足时，可在试样的一个轧制面加工，使厚度减薄至25mm。当钢材的厚度大于40mm时，取圆截面试样，其轴线距钢材表面应为钢材1／4厚度处或尽量接近此位置，试样的直径为14mm；可根据试验机能力，采用全截面试样。

7.4.2 冲击试验试样也应在每一批中较厚的钢材上制取，其方向为纵向。

当钢材的厚度不大于40mm时，冲击试样应为近表面试样，试样边缘距一个轧制面小于2mm；当钢材的厚度大于40mm时，试样轴线应位于钢材1／4厚度处或尽量接近此位置。缺口应垂直于原轧

制面。

7.5 复验与判定

7.5.1 拉伸试验的复验与判定

钢材拉伸试验的复验与判定按符合GB／T 17505的规定。

7.5.2 Z向钢厚度方向断面收缩率的复验与判定

图1规定了允许复验的三种情况。在这些情况下，需要对剩余的3个备用试样进行试验。6个试样的平均值应大于规定的较小平均值，低于平均值的结果不大于2个，但不得低于表7规定的较小单值。否则该批钢材不能验收。

 

图1

7.5.3 冲击试验的复验与判定

7.5.3.1 单件钢材的复验

当一组3个试样的冲击试验结果不合格时，若低于规定平均值的试样不多于2个，且低于规定平均值70％的试样不多于1个，可在原取样钢材附近再取一组3个试样进行复验。前后两组6个试样的算术平均值不应低于规定的平均值，且低于规定平均值的试样不应超过2个，其中低于规定平均值70％的试样不应超过1个，否则该件钢材不能验收。

7.5.3.2 批量钢材的复验

如果单件钢材的复验不符合要求，将该件钢材挑出。可在该批钢材中另取两件钢材，每件钢材各取一组试样进行再验。再验的每组试验结果都应符合要求，否则，该批不能验收。

7.5.4 重新热处理

对复验不合格的钢材，允许进行重新热处理并按新的一糕提交验收。

8 包装、标志和质量证明书

钢材的包装、标志和质量证明书应符合GB／T 247．GB／T 2101的规定。

9 数值修约    数值修约应符合YB／T 081的规定。