Breve introduzione
ASTM A131 è lo standard autorevole per le piastre in acciaio strutturale per scafi di navi pubblicato dall'American Society for Testing and Materials (ASTM International). Definisce la composizione chimica, le proprietà meccaniche e le procedure di prova per i tipi di acciaio utilizzati nelle strutture dello scafo delle navi, nelle tughe, nelle paratie e nei moduli delle piattaforme offshore. A differenza dell'acciaio strutturale ordinario, le piastre in acciaio A131 devono dimostrare prestazioni affidabili sotto carichi di onde cicliche, corrosione dell'acqua di mare e fluttuazioni estreme di temperatura-requisiti che rendono questo standard un prerequisito indispensabile per l'approvazione della società di classificazione.
Ambito standard ASTM A131
Lo standard ASTM A131/A131M riguarda piastre, sezioni e barre di acciaio strutturale per la costruzione navale. Classifica i materiali in due categorie principali:
Grado di resistenza generale (resistenza allo snervamento maggiore o uguale a 235 MPa)
Grado di resistenza generale (resistenza allo snervamento maggiore o uguale a 235 MPa)
A: Requisiti minimi di tenacità; nessun test di impatto specificato. La prova di resilienza può essere omessa solo per spessori inferiori o uguali a 12,5 mm. Adatto per paratie interne, strutture non-portanti-e navi che operano in acque tropicali.
B: Requisiti leggermente più elevati rispetto al Grado A; per spessori > 25 mm è richiesta la prova di resilienza a 0 gradi. Adatto per la placcatura generale dello scafo e per le regioni a clima mite.
D: Richiede resistenza agli urti a 0 gradi e trattamento-a grana fine. Adatto per il fasciame dello scafo e le rotte invernali del Nord Atlantico.
E: richiede resistenza all'impatto a -40 gradi; il grado di tenacità più elevato, che richiede acciaio completamente calmato più un trattamento-a grana fine. Adatto per navi polari-e strutture rinforzate contro il ghiaccio.
Gradi ad alta-resistenza (resistenza allo snervamento maggiore o uguale a 315–390 MPa)
Gradi: AH32, DH32, EH32, FH32; AH36, DH36, EH36, FH36; AH40, DH40, EH40, FH40
I gradi ad alta-forza sono costituiti da una lettera prefisso seguita da un numero. Il numero indica il grado di resistenza:
32 → Carico di snervamento minimo 315 MPa (46 ksi)
36 → Carico di snervamento minimo 355 MPa (51 ksi) - Più comunemente usato
40 → Carico di snervamento minimo 390 MPa (57 ksi) - Utilizzato per navi portacontainer ultra-grandi e navi portacontainer ultra-grandi per il trasporto di minerali
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Prefisso |
Temperatura della prova d'impatto |
Significato fondamentale |
Applicazioni tipiche |
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A |
0 gradi (32 gradi F) |
Requisito di tenacità più basso; adatto per acque temperate/tropicali |
Navi mercantili convenzionali, navi fluviali |
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D |
-20 gradi (-4 gradi F) |
Tenacità media; adatto ai mari freddi invernali |
Rotte invernali dell'emisfero settentrionale, Mare del Nord |
|
E |
-40 gradi (-40 gradi F) |
Elevata tenacità; adatto per ambienti ghiacciati-classe/polari |
Rompighiaccio polari, navi metaniere artiche |
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F |
-60 gradi (-76 gradi F) |
Grado di tenacità più elevato; uso-per scopi speciali |
Piattaforme di trivellazione artica, rompighiaccio-a propulsione nucleare (usati molto raramente) |
Prestazioni e caratteristiche delle piastre in acciaio ASTM A131
Le piastre in acciaio ASTM A131 soddisfano i-requisiti di carico delle strutture navali in una varietà di condizioni ambientali marine.
Questo tipo di lamiera d'acciaio strutturale della nave non è soggetta a fratture fragili, il che può garantire la sicurezza della nave in ambienti difficili.
Le navi devono essere esposte all'acqua di mare per lungo tempo, quindi i requisiti di resistenza alla corrosione sono elevati. La piastra in acciaio ASTM A131 ha una buona resistenza alla corrosione.
La piastra in acciaio marino ASTM A131 è facile da saldare e non è facile rompere i difetti dopo la saldatura, il che può garantire efficacemente la sicurezza e l'affidabilità della struttura dello scafo.
Equivalenti della società di classificazione e doppia certificazione
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Grado ASTM A131 |
Equivalente all'ABS |
Equivalente DNV |
Equivalente LR |
Equivalente BV |
Equivalente alla classeNK |
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Grado A |
ABS grado A |
NV A |
LR A |
BV A |
KA |
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Grado B |
ABS grado B |
NV B |
LR B |
BV B |
KB |
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Grado D |
ABS grado D |
NV D |
LR D |
BV D |
KD |
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Grado E |
ABS grado E |
NV E |
LR E |
BV E |
KE |
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AH32 |
ABSAH32 |
NVA32 |
LR AH32 |
BV AH32 |
KA32 |
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DH32 |
ABSDH32 |
NVD32 |
LRDH32 |
BVDH32 |
KD32 |
|
EH32 |
ABSEH32 |
NV E32 |
LR EH32 |
BV EH32 |
KE32 |
|
AH36 |
ABSAH36 |
NVA36 |
LR AH36 |
BV AH36 |
KA36 |
|
DH36 |
ABSDH36 |
NVD36 |
LRDH36 |
BVDH36 |
KD36 |
|
EH36 |
ABSEH36 |
NV E36 |
LR EH36 |
BV EH36 |
KE36 |
|
FH36 |
ABSFH36 |
NVF36 |
LR FH36 |
BV FH36 |
KF36 |
Lavorazione e saldatura
Selezione del materiale di saldatura: gradi di resistenza più elevati richiedono materiali di saldatura corrispondenti. AH36 e DH36 utilizzano elettrodi AWS A5.1 E7016 o E7018 (resistenza alla trazione 70 ksi). EH36 e FH36 sono stati aggiornati a E8016-G o E9016-G (resistenza alla trazione 80–90 ksi) per mantenere la corrispondenza della resistenza nei giunti. Secondo le regole della società di classificazione, i materiali di consumo per saldatura di qualità inferiore possono essere consentiti per giunti specifici, ma è richiesta una giustificazione ingegneristica.
Post-Weld Heat Treatment (PWHT): Generally not required for hull outer plate thicknesses. Exception: Heavy-duty structural joints on offshore platforms (>50 mm) può richiedere una distensione secondo le specifiche di progetto.
Applicazioni
La lamiera d'acciaio marina ASTM A131 viene utilizzata principalmente nel campo della costruzione navale, compresa la produzione di navi da crociera, navi portacontainer, navi portarinfuse e altre grandi navi.
I servizi di fabbricazione di SYNERGIA
È possibile soddisfare la laminazione a caldo, la normalizzazione e altre condizioni di consegna.
Le piastre in acciaio ASTM A131 possono essere tagliate e saldate con precisione in base alle esigenze del cliente.
Possiamo elaborare la struttura dello scafo in base alle esigenze dei clienti e dei disegni.
Riepilogo
La piastra in acciaio ASTM A131 è un acciaio importante per la costruzione navale. Per risparmiare tempo e denaro, possiamo fornire servizi completi di approvvigionamento di lamiere d'acciaio ed elaborazione della struttura dello scafo. Consulta ora e lascia che SYNERGIA ti aiuti a portare avanti il tuo progetto in modo efficiente.
Domande frequenti
D: L'A131 Grado B può essere utilizzato per l'intero scafo di una nave da carico costiera?
R: Sì, può essere utilizzato per navi di lunghezza inferiore a 90 metri che operano in climi temperati. Tuttavia, Lloyd's Register e ABS consigliano di utilizzare gradi di resistenza più elevati (AH32/AH36) per le sezioni del ponte e dello scafo inferiore delle navi di lunghezza superiore a 70 metri per ridurre il peso della struttura in acciaio e migliorare la stabilità. Il costo aggiuntivo dell'AH36 viene generalmente recuperato attraverso la riduzione del consumo di carburante durante il ciclo di vita della nave.
D: Qual è la differenza tra le piastre in acciaio TMCP e A131 normalizzate?
A: TMCP (Thermomechanically Controlled Process) steel plates achieve strength through controlled rolling and accelerated cooling, resulting in a fine-grained microstructure and a lower carbon equivalent. Normalized steel plates rely on post-rolling heat treatment. TMCP offers superior weldability (lower preheating, reduced PWHT) and is the default choice in modern shipbuilding. Normalized steel plates are preferred for extremely thick sections (>60 mm) dove ottenere l'uniformità TMCP è impegnativo.
D: Quali tolleranze di spessore devono essere specificate?
R: ASTM A6/A6M definisce le tolleranze di spessore standard. Per la placcatura dello scafo, specificare"ASTM A6 Tabella A1.1, Grado A"per un controllo più preciso (±0,3 mm per piastre da 10–15 mm) o"Grado B"tolleranze standard (±0,4 mm). Tolleranze più strette riducono i tempi di allineamento durante l'assemblaggio delle sezioni ma aumentano i costi delle piastre del 2–3%.
D: L'acciaio A131 è resistente alla corrosione-?
R: No, non è resistente alla corrosione-. A131 non è un acciaio-resistente alla corrosione (CRS). Per le aree soggette a grave corrosione, come le cisterne di zavorra e le stive del carico, specificare le piastre in acciaio A131 con requisiti aggiuntivi in conformità con i PSPC (criteri di prestazione del rivestimento protettivo) dell'IMO o passare al grado A131-CR (resistente alla corrosione) quando disponibile. I sistemi di protezione e rivestimento catodici rimangono fondamentali per la durata dello scafo.
Composizione chimica
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Elemento |
Composizione chimica (analisi termica), % max se non diversamente specificato |
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Grado A |
Grado B |
Grado D |
Grado E |
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|
Disossidazione e spessore (t), pollici [mm] |
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Killed o Semi-Killedt Inferiore o uguale a 2,0 pollici [50 mm]Killedt > 2,0 pollici [50 mm] |
Killed o Semi-Killedt Inferiore o uguale a 2,0 pollici [50 mm]Killedt > 2,0 pollici [50 mm] |
Ucciso, pratica della grana fineᵇ |
Ucciso, pratica della grana fineᵇ |
|
|
C |
0.21ᶜ |
0.21 |
0.21 |
0.18 |
|
Mn, min |
2.5 × C |
0.6 |
0.6 |
0.7 |
|
Sì |
0.5 |
0.35 |
0.10–0.35ᵈ |
0.10–0.35ᵈ |
|
P |
0.035 |
0.035 |
0.035 |
0.035 |
|
S |
0.035 |
0.035 |
0.035 |
0.035 |
|
Ni |
E |
E |
E |
E |
|
Cr |
E |
E |
E |
E |
|
Mo |
E |
E |
E |
E |
|
Cu |
E |
E |
E |
E |
|
C+Mn/6 |
0.4 |
0.4 |
0.4 |
0.4 |
A Gli elementi aggiunti intenzionalmente devono essere determinati e segnalati.
L'acciaio di grado B D superiore a 1,0 pollici. 25 mm e l'acciaio di grado E devono contenere almeno uno degli elementi di affinazione del grano in quantità sufficiente per soddisfare la pratica del grano fine
requisiti (vedere Sezione 7).
Un contenuto massimo di carbonio CA dello 0,23% è accettabile per forme e barre di grado A.
P Laddove il contenuto di alluminio solubile in acido non sia inferiore a 0.015 9, il contenuto minimo richiesto di silicio non si applica.
E I contenuti di nichel, cromo, molibdeno e rame devono essere determinati e riportati. Quando l'importo non supera il 0.02 9%, questi elementi possono essere segnalati come inferiori o uguali allo 0,02%
|
Elemento |
Gradi AH/DH/EH32, AH/DH/EH36 e AH/DH/EH40 |
Gradi FH32/36/40 |
|
Ucciso, pratica della grana fineᵇ |
Ucciso, pratica della grana fineᵇ |
|
|
C |
0.18 |
0.16 |
|
Mn |
0.90 - 1.60 |
0.90 - 1.60 |
|
Sì |
0.10 - 0.50ᶜ |
0.10 - 0.50ᶜ |
|
P |
0.035 |
0.025 |
|
S |
0.035 |
0.025 |
|
Al (solubile in acido), min es |
0.015 |
0.015 |
|
Cb(Nb)f, g |
0.02 - 0.05 |
0.02 - 0.05 |
|
Vg |
0.05 - 0.10 |
0.05 - 0.10 |
|
Ti |
0.02 |
0.02 |
|
Cu |
0.35 |
0.35 |
|
Cr |
0.25 |
0.25 |
|
Ni |
0.4 |
0.8 |
|
Mo |
0.08 |
0.08 |
|
Caᶠ |
0.005 |
0.005 |
|
N |
... |
0.009ᶠ |
A Il contenuto di ogni altro elemento intenzionalmente aggiunto è da determinare e riportare
B L'acciaio deve contenere almeno uno degli elementi affinatori del grano in quantità sufficiente a soddisfare i requisiti della pratica del grano fine (vedere Sezione 7).
Grado C AH 0,5 pollici[12,5 mm] e spessore inferiore può
contenuto minimo di manganese pari allo 0,70%.
D Se il contenuto di alluminio solubile non è inferiore a 0.015 9, il contenuto minimo richiesto di silicio non si applica.
E Il contenuto totale di alluminio può essere utilizzato al posto del contenuto solubile in acido, in conformità con 7.1.
F Columbio e niobio sono considerati nomi intercambiabili per lo stesso elemento ed entrambi i nomi sono accettabili per l'uso negli standard A01.
G La quantità indicata di alluminio, columbio (niobio) e vanadio si applica se uno di questi elementi viene utilizzato singolarmente. fusi in combinazione, si applicherà il contenuto minimo di cui ai punti 7.2.2 e 7.2.3, a seconda dei casi.
H 0,012 se è presente alluminio.
Non è necessario riportare questo elemento sulla scheda del frantoio a meno che non venga aggiunto intenzionalmente
Proprietà meccanica
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Grado |
Resistenza alla trazione, ksi [MPa] |
Punto di snervamento, min, ksi [MPa] |
Spessore in. [mm] Eccedente |
Spessore in. [mm] Non eccedente |
Allungamento in 8 pollici [200 mm], min, % |
Allungamento in 2 pollici [50 mm], min, % |
|
Forza ordinaria: |
||||||
|
A, B, D, E |
da 58 a 75 [da 400 a 520]C |
34 [235] |
0.20 [5] |
0.20 [5] |
14 |
22 |
|
0.40 [10] |
0.40 [10] |
16 |
22 |
|||
|
0.60 [15] |
0.60 [15] |
17 |
22 |
|||
|
0.80 [20] |
0.80 [20] |
18 |
22 |
|||
|
1.0 [25] |
1.0 [25] |
19 |
22 |
|||
|
1.2 [30] |
1.2 [30] |
20 |
22 |
|||
|
1.6 [40] |
1.6 [40] |
21 |
22 |
|||
|
1.6 [40] |
2.0 [50] |
22 |
22 |
|||
|
Maggiore forza: |
||||||
|
AH32, DH32, EH32, FH32 |
da 64 a 85 [da 440 a 590] |
46 [315] |
0.20 [5] |
0.20 [5] |
14 |
20 |
|
0.40 [10] |
0.40 [10] |
16 |
20 |
|||
|
0.60 [15] |
0.60 [15] |
17 |
20 |
|||
|
0.80 [20] |
0.80 [20] |
18 |
20 |
|||
|
1.0 [25] |
1.0 [25] |
19 |
20 |
|||
|
1.2 [30] |
1.2 [30] |
20 |
20 |
|||
|
1.6 [40] |
1.6 [40] |
21 |
20 |
|||
|
1.6 [40] |
2.0 [50] |
22 |
20 |
|||
|
AH36, DH36, EH36, FH36 |
da 71 a 90 [da 490 a 620] |
51 [355] |
0.20 [5] |
0.20 [5] |
13 |
20 |
|
0.40 [10] |
0.40 [10] |
15 |
20 |
|||
|
0.60 [15] |
0.60 [15] |
16 |
20 |
|||
|
0.80 [20] |
0.80 [20] |
17 |
20 |
|||
|
1.0 [25] |
1.0 [25] |
18 |
20 |
|||
|
1.2 [30] |
1.2 [30] |
19 |
20 |
|||
|
1.6 [40] |
1.6 [40] |
20 |
20 |
|||
|
1.6 [40] |
2.0 [50] |
21 |
20 |
|||
|
AH40, DH40, EH40, FH40 |
da 74 a 94 [da 510 a 650] |
57 [390] |
0.20 [5] |
0.20 [5] |
12 |
20 |
|
0.40 [10] |
0.40 [10] |
14 |
20 |
|||
|
0.60 [15] |
0.60 [15] |
15 |
20 |
|||
|
0.80 [20] |
0.80 [20] |
16 |
20 |
|||
|
1.0 [25] |
1.0 [25] |
17 |
20 |
|||
|
1.2 [30] |
1.2 [30] |
18 |
20 |
|||
|
1.6 [40] |
1.6 [40] |
19 |
20 |
|||
|
1.6 [40] |
2.0 [50] |
20 |
20 |
|||