DNV挪威船级社规范版中文22金属材料1.docx
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DNV挪威船级社规范版中文22金属材料1
船舶/高速、轻型船舶和水面舰船入级规范
新造船舶
材料及焊接
第2篇第2章
金属材料
2003年1月
目录页码
第一节结构用轧制钢……………………………………………………2
第二节（略）
第三节（略）
第四节钢管及附件………………………………………………………13
第五节锻钢………………………………………………………………22
第六节锚链用圆钢………………………………………………………31
第七节铸钢………………………………………………………………33
目录
第一节结构用轧制钢……………………2
A通则………………………………………….2
B普通强度钢………………………………….2
C高强度钢………………………………..4
D超高强度钢………………………………….7
E具有规定最小厚度的钢板及宽扁铁性能（“Z”向性能）………………………………………...10
F试验…………………………………………11
G修补………………………………………...14
第四节钢管及附件………………….15
A通则………………………………………...15
B常压管系用钢管……………………………...17
C不锈钢压力管………………………………...19
第五节锻钢………………………….22
A一般要求…………………………………...22
B船体结构和设备用锻钢件…………………...26
C轴系和机械用锻钢………………………...27
D曲轴用锻钢………………………………...30
第六节锚链用圆钢…………………31
A通则…………………………………………..31
B试验…………………………………………..32
C材料标记……………………………………..32
第七节锻钢件……………………….33
A一般要求…………………………………...33
B船体结构和设备用铸钢……………………...36
第一节结构用轧制钢材
A总则
A100适用范围
101本节规定了可焊普通强度、高强度、超高强度结构用热轧钢板和型材的要求，这些要求也适用于结构用无缝钢管。
本要求适用于厚度不超过150mm的钢材产品，对于更厚的钢材，按每种情况经考虑后可接受或要求与本规定有某些不同的规定。
本节包括了IACSURW11和W16。
表A1钢材等级定义
强度组别
冲击试验
拉力性能
符号
X
试验温度
℃
符号
Y
最小屈服强度
（N/mm2）
NS
A
B
D
E
-
0
-20
-40
省略
235
HS
A
D
E
F
0
-20
-40
-60
27
32
36
40
265
315
355
390
EHS
D
E
F
-20
-40
-60
420
460
500
550
620
690
420
460
500
550
620
690
对轧制扁坯、方坯或圆钢作为锻件代用品要求见第5节。
102经本船级社特许，在化学成份、脱氧方法、供应状态和机械性能方面与本规范要求有所有同的钢材也可接受。
这类钢材给予特殊符号，见200。
A200钢材等级符号
201本节钢材等级按强度等级划分为三组：
---普通强度钢（NS）
---高强度钢（HS）
---超高强度钢（EHS）
202钢材等级的字母数字标记为NVxy，其中：
NV=按本社规范规定的钢材等级符号。
x=大写字母表示的相应于规定的冲击韧性试验温度，见表A1。
y=按标定最小屈服强度确定的强度组别数字符号，见表A1。
对NS钢该数字可省略。
203在202规定的字母数字符号后的附加符号可以是：
Z=改进厚度方向性能的钢材等级。
A=专门认可的钢材，见100。
A300制造方法
301钢材应采用电炉炼钢法或某种碱性吹氧炼钢法生产。
经本社特许，也可采用其他方法。
302从连续浇铸的扁坯轧成板材的板厚减薄率除非本社另认可，最小值为5：
1。
303适用的轧制方法定义如下：
控制轧制，CR（正火轧制，NR）：
在正火温度范围内进行的最终成型的轧制过程。
所得到的材质状态，通常相当于经正火后的结果。
热机轧制，TM（热机控制法，TMCP）：
这是一种必须严格控制钢材温度和轧制减薄量的方法。
通常在接近Ar3温度下实施高比例的轧制减薄量，并可在两相温度区域内进行轧制。
不同于控制轧制法（正火轧制）TM具有的性能不可能由随后的正火或其他热处理方法再产生。
B普通强度钢
B100适用范围
101B条规定了普通强度钢的要求，最小屈服强度为235N/mm2的钢材定为变通强度钢。
102对保证整个厚度性能的钢材—“Z”级钢的其它要求在E条中详细说明。
B200化学成份
201普通强度钢的化学成份和脱氧方法的要求见表B2。
B300热处理、供应状态
301普通强度钢应在符合表B2规定的状态下供应。
B400机械性能
401普通强度钢应符合表B3规定的机械性能。
表B1普通强度钢的化学成份和脱氧方法
等级
NVA
NVB
NVD
NVE
脱氧方法
t≤50mm：
任何方法，沸腾钢除外1）t＞50mm：
镇静
t≤50mm：
任何方法，沸腾钢除外t＞50mm：
镇静
t≤25mm镇静t＞25mm：
镇静和细化晶粒处理
镇静和细化晶粒处理
化学成份
（桶样分析）2]3]
C最大值（%）5）
0．214）
0.21
0.21
0.18
Si最小值（%）
-
-
0.10
0.10
Si最大值（%）
0．50
0.35
0.35
0.35
Mn最小值（%）5）
2．5xC
0.806）
0.60
0.70
P最大值（%）
0.035
0.035
0.035
0.035
S最大值（%）
0.035
0.035
0.035
0.035
Al最小值，酸溶（%）7）
-
-
0.0158）
0.015
1）如经本社特许，对厚度小于和等于12.5mm的型材沸腾钢也可接受。
2）如果任何等级钢材是在热机控制处理状态下供应，本社可允许或要求规定的化学成份可有一些偏差。
3）本社可限制残余和/或微量元素的数量，这些元素如Cu和Sn可能对钢的工作和使用带来不利影响。
4）对于型材，最高含量为0.23%。
5）含C量加上1/6含Mn量之值不得超过0.40%.
6）对于NVB，如果含Si量为0.10或以上（镇静钢），最低含Mn量可降到0.60%。
7）可测定总含量来代替酸溶含量，在此情况下，总含Al量不得小于0.020%。
含Al量的上限可作规定。
如经本社特许也可采用其他细化晶粒元素。
8）对厚度大于25mm的Al的要求。
表B2普通强度钢（NS）的供应状态
等级
厚度，t
mm
供应状态1）
NVA
t≤50mm
任意
50＜t≤150
AR2），CR，N，TM
NVB
t≤50mm
任意
50＜t≤150
AR2）,CR,N,TM
NVD
t≤35mm
任意
35＜t≤150
AR3）,CR,N,TM
NVE
t≤150mm
AR3）,CR3）,N,TM
1）供应状态
AR：
轧制
N：
正火
CR：
控制轧制
TM：
热机控制法（TMCP）
2）经本社特许，NVA和NVB级可按轧制供应。
3）如经本社许，NVD级型材可按轧制状态（AR）供应，但要夏比V缺口冲击试验始终取得满意结果。
类似地NVE级型材可按轧制（AR）或按控制轧制（CR）供应。
表3普通强度钢（NS）的机械性能
等级
屈服强度ReH
（N/mm2）
抗拉强度Rm
（N/mm2）
伸长率As最小值（%）
试验温度（℃）
平均冲击功值
t≤50
50＜t≤70
70＜t≤150
纵向
横向
纵向
横向
纵向
横向
NVA
NVB
NVD
NVE
235
400-520
223）
+20
0
-20
-40
-
271）
27
27
-
201）
20
20
342）
34
34
34
242）
24
24
24
412）
41
41
41
272）
27
27
27
1）厚度小于或等于25mm的B级钢材不必进行夏比V缺口冲击试验。
2）如果钢采用细化晶粒处理和炉内正火或热机控制法生产，对厚度超过50mm的A级钢材不必进行冲击试验。
3）对宽度为25mm，标距长为200mm的全厚度平板试样，其伸长率应符合下列最小值：
厚度，mm
t≤5
5＜t≤10
10＜t≤15
15＜t≤20
20＜t≤25
25＜t≤30
30＜t≤40
40＜t≤150
伸长率
14
16
17
18
19
20
21
22
C高强度钢
C100适用范围
101C条规定了高强度钢的要求，最小屈服强度为265N/mm2至390N/mm2（包括390N/mm2）的钢定为高强度钢。
102应注意高强度钢焊接接头的疲劳强度不得高于普通强度钢焊接接头的疲劳强度。
103对保证整个厚度性能的钢材—“Z”级钢的其它要求在E条中详细说明。
C200化学成份
201化学成份、脱氧方法和细化晶粒处理一般应符合表C1的要求。
如果在生产过程中添加任何其他元素，其含量应予以标明。
202表C1中各等级均应进行细化晶粒处理，包
括Al，Nb，Ti和V中之一种或多种元素。
经本社同意也可采用其他细化晶粒元素（微量合金）。
各级钢种若混合加入两种以上细化晶粒元素应经本社认可。
经过特许，含Al量可允许比表中所列要求稍低。
203应用桶样分析对每一炉罐的钢测定所有规定元素含量，并应在证书中标明，参考消息进行细化晶粒处理的各级钢Al，Nb，Ti和V的含量可不测定。
204如有要求，可根据桶样分析由下式计算碳当量：
Ceq=C+Mn/6+（Cr+Mo+V）/5+（Ni+Cu）/15（%）
得的碳当量应符合表C2的规定。
按本社的意见D200中的（Pcm）公式也可用于评估可焊性，而不用碳当量。
C300热处理，供应状态
301高强度钢应在符合表C3规定的状态下供应。
C400机械性能
401高强度钢应符合表C4规定的机械性能。
表C1高强度钢的化学成份和脱氧方法
等级
NVA27SNVD27SNVE27S
NVA32NVD32NVE32
NVA36NVD36NVE36
NVA40NVD40NVE40
NVF32NVF36NVF40
脱氧方法
镇静和细化晶粒处理1）
化学成份（桶样分析）
C最大值（%）
0.18
0.16
Si（%）
0.10-0.50
0.10-0.50
Mn（%）
0.9-1.62）
0.9-1.62）
P最大值（%）
0.035
0.025
S最大值（%）
0.035
0.025
Cu最大值（%）
0.35
0.35
Cr最大值（%）
0.20
0.20
Ni最大值（%）
0.40
0.80
Mo最大值（%）
0.08
0.08
Al酸溶（%）
0.015-0.083）
0.015-0.083）
Al总量（%）
0.020-0.0853）
0.020-0.0853）
Nb（%）
0.02-0.053）
0.02-0.053）
V（%）
0.05-0.103）
0.05-0.103）
Ti最大值（%）
0.02
0.02
N最大值（%）
-
0.009（如有Al则为0.012）
1）板厚小于和等于25mm的未经细化晶粒处理半镇静或镇静的NVA27S钢材可予接受。
2）对厚度小于和等于12.5mm的钢，最低含Mn量可降至0.70%。
对NVA27S和NVE27S级钢，不论板厚如何，其最低含Mn量均可降至0.70%。
3）钢材应含有Al，Nb，V或其他合适的细化晶粒元素，不论是单独加入或混合加入。
如单独加入，钢应含有规定最低含量的该种细化晶粒元素。
如混合加入，至少应有一种细化晶粒元素达到规定的最低含量。
表C2板厚小于等于150mm热机控制轧制（TMCP）高强度钢的碳当量
等级
碳当量，最大值（%）
t≤50mm
50＜t≤100mm
100＜t≤150mm
NVA27S，NVD27S，NVE27S
NVA32，NVD32，NVE32，NVF32
NVA36，NVD36，NVE36，NVF36
NVA40，NVD40，NVE40，NVF40
-
0.36
0.38
0.40
-
0.38
0.40
-
-
0.40
0.42
-
表C3高强度钢（HS）供应状态
等级
细化晶粒元素
厚度t
mm
供应状态1）
NVA27S
NVA32
NVA36
Nb和/或V
t≤12.5
12.5＜t≤150
任意
AR3），CR，N，QT，TM
仅Al或含Ti
t≤20
20＜t≤35
35＜t≤150
任意
任意2）
AR3），CR，N，QT，TM
NVA40
任意
t≤12.5
12.5＜t≤150
任意
CR，N，QT，TM
NVD27S
NVD32
NVD36
Nb或V
t≤12.5
12.5＜t≤150
任意
AR3），CR，N，QT，TM
仅Al或含Ti
t≤20
20＜t≤25
25＜t≤150
任意
任意2）
AR3），CR，N，QT，TM
NVD40
任意
t≤150
CR，N，QT，TM
NVE27S
NVE32
NVE36
任意
t≤150
CR3），N，QT，TM
NVE40
任意
t≤150
N，QT，TM
NVF32
NVF36
任意
t≤150
CR4），N，QT，TM
NVF40
任意
t≤150
N，QT，TM
1）供应状态：
AR：
轧制状态
N：
正火
QT：
淬火加回火
CR：
控制轧制
TM：
热机控制法（TMCP）
2）轧制状态（AR），但应经本社特许。
3）如经本社特许，NVA27S，NVA32，NVA36，NVD27S，NVD32和NVD36级的型材可按轧制状态（AR）供应，但要夏比V缺口冲击试验始终到得满意的结果。
类似地NVE27S，NVE32和NVE36级的型材可按轧制状态（AR）或控制轧制状态（CR）供应。
4）如经本社特许，NVF32和NVF36级的型材可按控制轧制状态（CR）供应。
表C4高强度钢（HS）的机械性能
等级
屈服强度
ReH最小值（N/mm2）
抗拉强度
Rm
（N/mm2）
伸长率
As最小值
（%）
试验温
度（℃）
平均冲击功值J最小值
t≤50
50＜t≤70
70＜t≤150
纵向
横向
纵向
横向
纵向
横向
NVA27S
NVD27S
NVE27S
265
400-530
221）
0
-20
-40
272）
20
34
24
41
27
NVA32
NVD32
NVF32
315
440-570
221）
0
-20
-40
-60
312）
22
38
26
46
31
NVA36
NVD36
NVE36
NVF36
355
490-630
211）
0
-20
-40
-60
342）
24
41
27
50
34
NVA40
NVD40
NVE40
NVF40
390
510-660
201）
0
-20
-40
-60
41
27
45
30
55
37
1）宽度为25mm，标距长为200mm的全厚度平均试样，其伸长率应符合下列最小值：
对NVA27S，NVA32和A36级，经本社特许，可允许对为验收而进行的冲击试验数量放宽要求，但随机抽查试验时，均应获得良好的结果。
厚度，mm
t≤5
5＜t≤10
10＜t≤15
15＜t≤20
20＜t≤25
25＜t≤30
30＜t≤40
40＜t≤150
伸长率（%）
15
14
13
12
16
16
15
14
17
17
16
15
18
18
17
16
19
19
18
17
20
20
19
18
21
21
20
19
22
22
21
20
NVA27S，NVD27S和NVE27S
NVA32，NVD32，NVE32和NVF32
NVA36，NVD36，NVE36和NVF36
NVA40，NVD40，NVE40和NVF40
D超高强度钢
D100适用范围
101D条规定了超高强度钢的要求。
最小屈服强度为420N/mm2至690N/mm2（包括690N/mm2）的钢定为超高强度钢。
102必须注意超高强度钢焊接接头的疲劳强度不得高于较低强度钢焊接接头的疲劳强度。
103对保证整个厚度性能的钢材—“Z”级钢的其它要求在E条中详细说明。
D200化学成份
201化学成份、脱氧方法和细化晶粒处理一般应符合表D1的规定。
如果在生产过程中添加任何其他元素，其含量应予标明。
202所有超高强度钢均应进行细化晶粒处理，因此应包含Al，Nb，Ti，V中之一种或多种元素。
与本社商定后也可采用其他细化晶粒元素（微量合金）。
各级钢种若混合加入两种以上细化晶粒元素应经本社认可。
经过特许，含Al量可允许比表列要求稍低。
如果混合加入，至少有一种细化晶粒元素达到规定的最低含量。
203应用桶样分析对每一炉罐的钢测定所有规定元素的含量，并应在证书中标明。
204根据化学成份来估算其可焊性，如未另行同意，可用下式：
Pcm=C+
+
+
+
+
+5B（%）
D300热处理
301超高强度钢应在符合表D2规定的状态下供应。
D400机械性能
401超高强度钢应符合表D3规定的机械性能。
402本社如认为合适可要求进行落锤试验和/或断裂力学试验。
表D1超高强度钢（EHS）化学成份和脱氧方法
等级
NVA420
NVA460
NVA500
NVA550
NVA620
NVA690
NVD420
NVD460
NVD500
NVD550
NVD620
NVD690
NVE420
NVE460
NCE500
NVE550
NVE620
NVE690
NVF420
NVF460
NVF500
NVF550
NVF620
NVF690
脱氧方法
镇静和细化晶粒处理
化学成份
（桶样分析）1）
A级
D级和E级
F级
C最大值（%）
0.21
0.20
0.18
Si（%）
0.10-0.55
0.10-0.55
0.10-0.55
Mn（%）
1.7
1.7
1.6
P最大值（%）
0.035
0.030
0.025
S最大值（%）
0.035
0.030
0.025
B最大值（%）
0.005
0.005
0.005
N最大值（%）
0.020
0.020
0.020
Al酸溶（%）
0.015-0.082）
0.015-0.082）
0.015-0.082）
Al总量（%）
0.020-0.0852）
0.020-0.0852）
0.020-0.0852）
Nb（%）
0.02-0.052）
0.02-0.052）
0.02-0.052）
V（%）
0.04-0.102）
0.04-0.102）
0.04-0.102）
Ti最大值（%）
0.02
0.02
0.02
1）表中给的范围是一种总的限制。
化学成份应符合该等级钢种认可的技术条件。
2）钢应含有Al、Nb、V或其他合适的细化晶粒元素，不论是单独或混合加入，如单独加入，钢应含有规定最低含量的该种细化晶粒元素，如混合加入，至少应有一种细化晶粒元素达到规定的最低含量。
表D2超高强度钢（ESH）供应状态
等级
细化晶粒元素
厚度t（mm）
供应状态1）2）
NVA420，NVA460
NVA500，NVA550
NVA620，NVA690
任意
t≤150
N,QT,TM
NVD420，NVD460
NVD500，NVD550
NVD620，NVD690
任意
t≤150
N,QT,TM
NVE420，NVE460
NVE500，NVE550
NVE620，NVE690
任意
t≤150
N,QT,TM
NVF420，NVF460
NVF500，NVF550
NVF620，NVF690
任意
t≤150
N,QT,TM
1）供应状态：
N：
正火
QT：
淬火加回火
CR：
控制轧制
TM：
热机控制法（TMCP）
2）对标定屈服强度超过550N/mm2的钢仅用淬火加回火。
表D3超高强度钢（EHS）机械性能
等级
屈服强度
REh
最小值
（N/mm2）
抗拉强度
Rm
（N/mm2）
伸长率
AS
最小值（%）
试验温度
（℃）
平均冲击功值
J最小值
t≤150
纵向
横向
NVA420
NVD420
NVE420
NVF420
420
530-680
18
0
-20
-40
-60
42
28
NVA460
NVD460
NVE460
NVF460
460
570-720
17
0
-20
-40
-60
46
31
NVA500
NVD500
NVE500
NVF500
500
610-770
16
0
-20
-40
-60
50
33
NVA550
NVD550
NVE550
NVF550
550
670-830
16
0
-20
-40
-60
55
37
NVA620
NVD620
NVE620
NVF620
620
720-890
15
0
-20
-40
-60
62
41
NVA690
NVD690
NVE690
NVF690
690
770-940
14
0
-20
-40
-60
69
46
1）如屈服强度ReH在拉伸试验时观察到不明显，则应测定0.2%条件屈服强度RP0.2。
2）宽度为25mm，标距为200mm的全厚度平板试样，其伸长率应符合下列最小值。
厚度，mm
10＜t≤25
15＜t≤20
20＜t≤25
25＜t≤40
40＜t≤50
50＜t≤150
伸长率
A420，D420，E420和F420
A460，D460，E460和F460
A500，D500，E500和F500
A550，D550，E550和F550
A620，D620，E620和F620
A690，D690，E690和F690
11
11
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