EH40是一種高強(qiáng)度船體結(jié)構(gòu)用鋼板,其牌號(hào)遵循美國(guó)船級(jí)社(American Bureau of Shipping, ABS)及其他國(guó)際主流船級(jí)社(如DNV、LR、NK等)的鋼材分級(jí)體系,廣泛應(yīng)用于船舶與海洋工程結(jié)構(gòu)的建造。名稱(chēng)中的“E”代表“Quality Grade E”,表示該鋼材為全脫氧細(xì)晶粒鋼,并具備在極低溫度下保證沖擊韌性的能力,具體要求在-40°C條件下進(jìn)行夏比V型缺口沖擊試驗(yàn),且平均沖擊功不低于27 J,適用于在極寒海域航行的船舶;“H”表示“High-strength steel”(高強(qiáng)度鋼),區(qū)別于普通強(qiáng)度鋼(如A、B級(jí)),用于需要更高承載能力的船體關(guān)鍵部位;“40”表示該鋼材在室溫下的最小屈服強(qiáng)度為40 ksi(約275 MPa)。因此,EH40意為一種在-40°C超低溫環(huán)境下仍具備良好韌性、屈服強(qiáng)度不低于275 MPa的高強(qiáng)度船體結(jié)構(gòu)鋼,是ABS高強(qiáng)度船板系列(AH40、DH40、EH40、FH40)中等級(jí)最高的常規(guī)強(qiáng)度級(jí)別之一,專(zhuān)為極地或冬季高緯度航行設(shè)計(jì)。
EH40鋼板的主要特點(diǎn)是高強(qiáng)度、卓越的低溫韌性和良好的焊接性能。其化學(xué)成分經(jīng)過(guò)嚴(yán)格控制,碳含量較低(通常≤0.18%),以降低碳當(dāng)量(CEV),確保良好的可焊性;同時(shí)添加適量的錳、鈮、釩等微合金元素,通過(guò)固溶強(qiáng)化、細(xì)晶強(qiáng)化和析出強(qiáng)化機(jī)制顯著提升強(qiáng)度和韌性。該鋼的抗拉強(qiáng)度范圍為78–94 ksi(540–650 MPa),延伸率符合規(guī)范要求,具備優(yōu)異的抗疲勞性能和動(dòng)態(tài)載荷承受能力。由于其在-40°C下仍能保持足夠的沖擊韌性,EH40特別適用于破冰船、極地科考船、液化天然氣(LNG)運(yùn)輸船以及在北冰洋、南極等嚴(yán)寒區(qū)域運(yùn)營(yíng)的各類(lèi)船舶,能有效防止極端低溫下的脆性斷裂。其焊接性能優(yōu)良,適用于埋弧焊(SAW)、熔化極氣體保護(hù)焊(GMAW)等多種焊接工藝,焊接接頭質(zhì)量穩(wěn)定,但因合金含量和強(qiáng)度較高,通常需要進(jìn)行預(yù)熱(預(yù)熱溫度根據(jù)板厚和環(huán)境條件確定)以避免冷裂紋。
EH40鋼板廣泛應(yīng)用于在極寒海域運(yùn)營(yíng)的商用及特種船舶的主船體結(jié)構(gòu),如大型貨船、油輪、集裝箱船、散貨船、破冰船及海洋工程船,常用于甲板、舷側(cè)外板、龍骨、肋骨、艙壁及橫梁等承受較大應(yīng)力的關(guān)鍵部位。相比普通強(qiáng)度鋼或AH40鋼,EH40不僅強(qiáng)度更高,還具備更優(yōu)的低溫韌性,可在保證結(jié)構(gòu)安全的同時(shí)減輕船體重量,提高船舶的載重能力和經(jīng)濟(jì)性。
目前,EH40鋼板執(zhí)行的最新標(biāo)準(zhǔn)為美國(guó)船級(jí)社發(fā)布的 《材料與焊接規(guī)范》(Rules for Materials and Welding),具體為第二部分“鋼材”和第三部分“船體結(jié)構(gòu)”。最新版本為 2025年版,該規(guī)范詳細(xì)規(guī)定了EH40鋼板的化學(xué)成分、力學(xué)性能、沖擊韌性(-40°C)、制造工藝、檢驗(yàn)方法及船級(jí)認(rèn)證要求,是國(guó)際造船業(yè)廣泛采用的權(quán)威技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。因其優(yōu)異的綜合性能,EH40已成為現(xiàn)代船舶建造中不可或缺的關(guān)鍵材料之一。
