ASTM A131 AH32级船用钢——低碳钢规格与性能
材料概述
ASTM A131 AH32 是船用结构钢标准中的高强度钢级，最小屈服强度315 MPa，抗拉强度440-590 MPa。专为船舶船体结构、海洋平台等海洋工程设计，具有优异的低温韧性（-20°C冲击测试）和焊接性。化学成分含微合金元素Nb、V、Ti及少量Cu、Ni、Cr、Mo强化。
主要性能参数
一般物理性能
| 性能 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 密度 | 23.0 °C | 7.8 - 7.9 g/cm³ | 低碳钢典型值 |
力学性能
| 性能 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 弹性模量 | 23.0 °C | 200 - 215 GPa | 低碳钢典型值 |
| 延伸率 A200 | 23.0 °C | 14 - 22 % | |
| 延伸率 A50 | 23.0 °C | 20 % | |
| 泊松比 | 23.0 °C | 0.29 | 低碳钢典型值 |
| 剪切模量 | 23.0 °C | 82 GPa | 低碳钢典型值 |
| 抗拉强度 | 23.0 °C | 440 - 590 MPa | |
| 屈服强度 | 23.0 °C | 315 MPa |
热学性能
| 性能 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 热膨胀系数 | 23.0 °C | 1.32E-5 - 1.38E-5 1/K | 低碳钢典型值 |
| 最高使用温度 | 500 °C | 碳钢典型值 | |
| 熔点 | 1480 - 1526 °C | 低碳钢典型值 | |
| 比热容 | 23.0 °C | 465 J/(kg·K) | 低碳钢典型值 |
| 热导率 | 23.0 °C | 25 - 93 W/(m·K) | 低碳钢典型值 |
电学性能
| 性能 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 电阻率 | 23.0 °C | 1.43E-7 - 1.74E-7 Ω·m | 碳钢典型值 |
磁学性能
| 性能 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|
| 居里温度 | 770 °C | 低碳钢典型值 |
化学成分 (典型值，质量分数%)
| 元素 | 含量范围 |
|---|---|
| 铝 (Al) | 0.015 % |
| 钙 (Ca) | 0.005 % |
| 碳 (C) | 0.18 % |
| 铬 (Cr) | 0.20 % |
| 铜 (Cu) | 0.35 % |
| 锰 (Mn) | 0.90 - 1.60 % |
| 钼 (Mo) | 0.08 % |
| 镍 (Ni) | 0.40 % |
| 铌 (Nb) | 0.02 - 0.05 % |
| 磷 (P) | 0.04 % |
| 硅 (Si) | 0.10 - 0.50 % |
| 硫 (S) | 0.035 % |
| 钛 (Ti) | 0.02 % |
| 钒 (V) | 0.05 - 0.10 % |
A131 船用钢等级体系
| 钢级 | 最小屈服强度 (MPa) | 抗拉强度范围 (MPa) | 冲击测试温度 |
|---|---|---|---|
| A/B/D/E (普通强度) | 235 | 400-520 | +20 / 0 / -20 / -40°C |
| AH32/DH32/EH32/FH32 | 315 | 440-590 | 0 / -20 / -40 / -60°C |
| AH36/DH36/EH36/FH36 | 355 | 490-620 | 0 / -20 / -40 / -60°C |
| AH40/DH40/EH40/FH40 | 390 | 510-650 | 0 / -20 / -40 / -60°C |
应用领域
- 船舶船体结构（甲板、舷侧、底板、隔舱）
- 海洋平台结构件
- 极地船舶、破冰船结构
- LNG储罐支撑结构
质量保证与认证
交货状态通常为控轧(CR)或正火(N)。需通过船级社（CCS、DNV、ABS、LR、BV等）认证，出具3.2材质证明书，含-20°C冲击功测试结果（纵向≥31J，横向≥22J）。
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