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殷瓦材料M93因瓦合金在船舶建造中的应用 因瓦合金化学成分物理性能
随着我国经济的快速增长,对能源的需求也将越来越大。LNG作为一种清洁、高效、廉价的能源,已成为我国本世纪初开发利用的重点目标。大型LNG船是世界公认的高技术、高难度、高附加值的“三高”船,是世界民用船舶建造皇冠上的一颗明珠。目前世界上仅有日本、韩国、法国、芬兰等少数几个发达国家的船厂能够建造该船舶,要成为世界造船强国,挑战高技术、高难度、高附加值的LNG船舶建造,意义非凡。
液化天然气船需保证具有在-163℃的条件下运输液化天然气的能力;船上货物操控系统需能承受巨大温度变化;液化天然气在海上航行中自然挥发的天然气还要经管路输送到主机中燃烧。为此,特殊的液货系统,特殊的主推进系统和船体结构长寿命的要求以及低温钢在船体结构上的大量使用,构成了LNG船的三大特点。
LNG船建造的核心是货物围护系统。该系统主要由绝热绝缘层和其上的殷瓦材料保护薄膜构成。殷瓦材料(M93)有着特殊的物理化学性能和化学成分(见表1、表2),其热膨胀率接近于零,在-196℃的工作环境下,现有的可选材料中它的综合性能是最适合作为液化气体运输和储存使用的金属材料。殷瓦材料M93具有比中碳钢更强的耐腐蚀性,但它不是不锈钢,不能长期暴露在湿润的空气中。产品使用、储存环境需保持湿度在60%以下,温度在25℃左右,在生产过程中要避免直接接触铁质工具和模具,必须始终保持殷瓦材料的洁净、干燥。由于其热膨胀系数极低,在巨大的温差变化时,其几乎不发生变形,在温度极低的环境下,依然保持良好的强度。
表1 殷瓦材料M93的材料成分
C |
Si |
S |
P |
Mn |
Ni |
Fe |
≤0.04 |
≤0.25 |
≤0.0015 |
≤0.008 |
0.2-0.4 |
35-36.5 |
余量 |
表2 殷瓦材料的物理性能
0-180℃之间保证的热膨胀系数 |
1.5±0.5×10-6/℃ |
密度 |
8.125(g/cm3) |
居里点 |
240℃ |
弹性模量20℃时 |
142000MPa |
杨氏模量-160℃时 |
136000MPa |
切变模量20℃时 |
57000MPa |
切变模量160℃时 |
52000MPa |
比热20℃-196℃之间平均值 |
0.385J.G-1.K |
热传导20℃ |
0.147J.CM-1.S-1.K-1 |
热传导-160℃时 |
0.084J.CM-1.S-1.K-1 |
该材料属进口船舶新材料,国内目前暂无该特种材料的生产厂家,因此尽快建立一套该材料的化学分析方法,严格把好材料验收关,才能确保LNG船的建造质量。
以上资料由上海艾荔艾金属材料有限公司提供,欢迎新老客户来电洽购。