Обзор материалов для судостроения

Материалы, применяемые в судостроении, в зависимости от их природы, физико-химических и механических свойств подразделяются на черные, цветные металлы и неметаллические материалы.

На начальном этапе металлического судостроения основным материалом для постройки корпусов судов служило пудлинговое железо, затем стала широко применяться бессемеровская сталь. В настоящее время используются высококачественные углеродистые, низколегированные и легированные стали, изготовленные в мартеновских печах и конвекторах с продувкой кислородом сверху. Эти стали, обладающие более высокими физико-техническими и механическими свойствами по сравнению с железоуглеродистой сталью, являются в судостроении основным конструкционным материалом, так как они наиболее полно отвечают техническим и технологическим требованиям к продукции данной отрасли тяжелой промышленности.

Широко применяются хорошо сваривающиеся стали марок 08ГДНЛ (СЛ-30), 08ГДНФЛ (СЛ-2) и другие для изготовления литосварных конструкций (фор- и ахтерштевней, фундаментных рам), которые заменили литые изделия из ограниченно сваривающихся сталей. Низколегированные стали указанных марок не требуют термической обработки перед сваркой и после нее, позволяют уменьшить массу конструкции и трудоемкость ее изготовления при сохранении заданной прочности. Использование двухслойной (плакированной) стали вместо углеродистой для таких судовых конструкций, как танки нефтеналивных судов, цистерны питьевой и пресной воды, значительно повысило долговечность и коррозионную стойкость последних.

Из цветных металлов наибольшее применение в судостроении находят алюминий, медь, магний, олово и сплавы на их основе. Для постройки корпусов судов на подводных крыльях и воздушной подушке, а также малых судов, для изготовления надстроек стальных судов особенно широко используются алюминиево-магниевые сплавы, отличающиеся высокими антикоррозийными свойствами и малой плотностью. Перспективным материалом являются титановые сплавы. Благодаря таким качествам, как высокая прочность, пластичность, малая плотность, высокая температура плавления и превосходная коррозионная стойкость, эти сплавы находят все большее применение в судостроении.

Бурное развитие химической промышленности позволило внедрить в судостроение ряд новых синтетических материалов, в частности, пластмасс, которые заменили многие традиционные материалы. Малая плотность, достаточная прочность, стойкость к воздействию агрессивных сред, немагнитность, хорошие технологические, звуко-, термо- и электроизоляционные свойства, – вот далеко не полный перечень качеств этих материалов, обеспечивающих им самое широкое и всевозрастающее применение.

Выбор материала обусловливается конструкционно-технологическими требованиями, с одной стороны, и экономической целесообразностью, с другой. Например, экономически невыгодно использовать для изготовления некоторых судовых трубопроводов такие дефицитные материалы, как медь и латунь. Их можно заменить стальными оцинкованными трубами, стеклопластиками и другими материалами. Поэтому, постоянный учет экономических требований при одновременном осуществлении конструктивных и технологических расчетов позволит добиться экономического эффекта и улучшения тактико-технических характеристик судов.