Выбор и обоснование категории марки судостроительной стали

Для судов с ледовым усилением ЛУ4 расчётная температура атмосферного воздуха Та = - 30º С. Обшивка и набор судов категории ЛУ4 относятся к группе связей I (см. таблицу 1.2.3.7 «Правил Морского Регистра судоходства»). По графику для группы связей I при Та = -30º С и их толщине S = 20÷25 мм должна быть применена сталь категории А 32÷40. Целесообразно, исходя из практики применения судостроительных сталей, применить сталь 09Г2, соответствующей категории Регистра А32. Данная низколегированная сталь широко применяется в корпусных конструкциях всех типов, классов и назначений. Все стали категории А 32÷40 характеризуются по степени раскисления и состояния паковки как нормализованные, спокойные.

Такая сталь более прочная, чем обычная углеродистая сталь. Наиболее существенное снижение металлоемкости конструкции достигается при использовании сталей повышенной прочности. Уменьшение размеров связей из СПП ограничиваются минимально допустимыми толщинами, требованиями к их устойчивости, а также к жесткости перекрытий и корпуса судна. Эффективность использования СПП несколько уменьшается из-за большей относительной коррозии, ухудшения прочностных и пластических свойств со временем и других факторов. Однако, несмотря на отмеченные недостатки и большую стоимость, СПП в судостроении нашли широкое применение при постройке судов не только новых типов и назначений, но и традиционных. С увеличением длины судна и повышения предела текучести СПП относительная экономия металла возрастает.

При проектировании и постройке конструкций корпуса, кроме уменьшения массы металла, необходимо обеспечить всемерное снижение трудоемкости и стоимости их изготовления, последующего ремонта, высокую эффективность в процессе эксплуатации. Стоимость же СПП за тонну по сравнению с обычной углеродистой выше примерно на 20% для стали марки 09Г2. Применение СПП экономически оправдано, если достигнутое уменьшение массы корпуса можно использовать для увеличения грузоподъемности или скорости судна, то есть повышения провозоспособности, или для улучшения других эксплуатационно-экономических показателей.

Согласно Правилам Регистра категория материала имеет предел текучести Rен=315 мПа.

Химический состав стали:

Сталь марки 09Г2 противостоит воздействию однократных и знакопеременных нагрузок. Качество данной стали определяется её прочностными характеристиками; температурными условиями. Сталь обладает хорошей свариваемостью, возможна сварка в минусовую погоду (до минус 20ºС) Сталь и сварные соединения отвечают требованиям Регистра и иностранных классификационных обществ. Сталь марки 09Г2 обладает хладостойкостью, а также свойствами, необходимыми для работы в условиях коррозионно – механического и эрозионного износа. Сталь марки 09Г2 обладает высокой сопротивляемостью крупными разрушениями.

Для второстепенных корпусных конструкций проектируемого буксирного судна: выгородки, лёгкие переборки и др. могут быть применены обычные углеродистые стали категории А с пределом текучести Rен = 235 – 245 мПа, например ВСт3сп2.

Механические свойства:

Временное сопротивление: Rм=440-590 мПа

Относительное удлинение 22%