Судостроительные материалы

Металлы

Сталь

Один из самых распространенных в судостроении металлов. Наиболее широко приме­няется углеродистая сталь — сплав железа с углеродом при содержании последнего не более 2%. Кроме углерода, сталь содержит металлур­гические примеси: марганец (до 0,7%), кремний (до 0,4%), серу (до 0,05%) и фосфор (до 0,05%).

По назначению углеродистая сталь делится на конструкционную (со­держание углерода до 0,6 %) и инструментальную (содержание уг­лерода свыше 0,6 %). Конструк­ционную сталь различают обыкно­венного качества и качественную.

Стали, содержащие, кроме железа и углерода, специальные элементы (хром, никель, марганец, ванадий и др.), называются легированными. Легирующие элементы улучшают ме­ханические или физико-химические свойства стали. Применение легиро­ванных сталей позволяет значитель­но снизить массу корпуса и увели­чить грузоподъемность судна. Нер­жавеющая сталь такой экономии не дает из-за своей высокой стоимости.

Рис. 1 Профильная сталь а — угловая равнополочная; б — угловая неравнополочная; в — углобульбовая; г — полособульбовая; д — швеллерная; е — люковая; ж — планширная

Сталь в судостроении применяется в виде листов и профилей.

Листовая сталь в основном идет на изготовление обшивки. В морском судостроении обычно используют листовую сталь толщиной 6 — 30 мм при ширине листов 2 — 2,5 м и длине 6 — 8 м.


Набор судового корпуса выпол­няют из профильной стали. Виды про­фильного проката, наиболее часто применяемого в судостроении, пока­заны на рис. 1.

Чугун

Сплав железа с углеродом с содержанием последнего более 2%. Это понижает пластичность сплава, поэтому чугун в судостроении нахо­дит ограниченное применение, но широко используется в судовом ма­шиностроении.

Алюминий

Имеет малую массу и повышенную сопротивляемость кор­розии. Благодаря этому алюминие­вые сплавы находят все более ши­рокое применение в судостроении как для изготовления отдельных судовых конструкций, так и для постройки корпусов. Наиболее часто исполь­зуются алюминиево-марганцевые и алюминиево-магниевые сплавы. Спла­вы типа дюралюминий на основе системы алюминий — медь — маг­ний — марганец имеют повышенную прочность, но не обладают достаточ­ной коррозионной стойкостью.

Алюминиевые сплавы так же, как и сталь, используются в виде листов и профилей.

Медь в чистом виде применяется в некоторых случаях для изготов­ления судовых трубопроводов. Зна­чительно чаще используются медные сплавы — латунь и бронза.

Латунь

Сплав меди с цинком применяется для арматуры и некото­рых деталей судовых механизмов. Добавление к этому сплаву 1% оло­ва (морская латунь) значительно по­вышает коррозионную стойкость ла­туни в морской воде. Марганцевисто- железистая латунь используется для изготовления гребных винтов.

Бронза

Сплав меди с любым металлом, кроме цинка и никеля, находит применение в судовом маши­ностроении и для изготовления греб­ных винтов.

Древесина и теплоизоляционные материалы

Древесина широко используется для настила палуб, обо­рудования грузовых трюмов, отдел­ки жилых помещений и т. п. Наиболее часто применяют древесину хвойных пород, главным образом сосны и в меньшей степени ели и лиственницы. При постройке деревянных судов хвойную древесину применяют для набора и обшивки корпуса. Лист­венные породы (дуб, ясень, клен, орех, береза) наиболее широко при­меняют для отделки помещений.

Древесина в судостроении при­меняется в основном в виде бревен, брусьев и досок, а также древесно­стружечных и древесноволокнистых плит. Для внутренней отделки поме­щений используют фанеру.

Недостаток древесины — ее под­верженность гниению и горению. На­дежное средство борьбы с гние­нием — пропитка древесины анти­септиками. Для придания огнестой­кости древесину пропитывают анти­пиренами.

Для обеспечения необходимого температурного режима наружные поверхности судовых помещений по­крывают тепловой изоляцией. Изоля­ционные материалы, кроме низкого коэффициента теплопроводности, должны иметь малую плотность, не­значительную гигроскопичность и быть огнестойкими.

Пластмассы

В последнее время в судостроении, как и в других отраслях народного хозяйства, все более широкое применение находят пласт­массы (пластики), которые пред­ставляют собой материалы, изготов­ляемые на основе полимеров с раз­личными добавками в виде напол­нителей и красителей. Обычно поли­меры — природные или синтети­ческие смолы. Наполнителями могут быть порошковые вещества (графит, молотая слюда и др.) и волокнистые (ткань, бумага, стекловолок­но). Волокнистые наполнители созда­ют слоистые пластики, обладающие очень высокой механической прочностью. Самая обширная область применения пластмасс на судах — различная арматура и детали обору­дования кают. Широко распростраены газонаполненные пластики (пенопласты), используемые для тепло­изоляции и как строительный мате­риал для изготовления переборок между каютами. Малая масса и низ­кая гигроскопичность позволяют при­менять пенопласты для изготовления индивидуальных спасательных средств.

Слоистыми и листовыми пласти­ками облицовывают переборки и покрывают палубы внутренних поме­щений. Эти материалы очень прак­тичны и обладают хорошими деко­ративными качествами.

Широки возможности для исполь­зования пластмасс в судовом маши­ностроении. Из пластиков можно де­лать подшипники судовых машин и судового валопровода, зубчатые ко­леса, трубопроводы судовых систем и др. Эксплуатация гребных вин­тов из нейлона показала, что они могут работать в самых тяжелых условиях.

Синтетическое волокно применяют для изготовления тросов, а ткани из него используют для обивки мягкой мебели.

Новая область применения искус­ственных тканей на водном транспорте — изготовление эластичных ем­костей для перевозки и хранения жидких грузов, в первую очередь нефтепродуктов.

Большие возможности имеются в судостроении для применения стекло­пластиков. Они обладают значитель­ной прочностью, поэтому могут быть использованы для изготовления от­дельных узлов и деталей судового корпуса и даже целых корпусов небольших судов.

Март, 28, 2018 338 0
Читайте также