ABSグレード EH40：高強度船体構造用鋼
ABSグレード EH40は、グレード40（最小降伏強度390 MPa）シリーズの中で-40℃でのシャルピー衝撃試験をクリアした高強度船体構造用鋼板です。引張強度510～650 MPaの高強度を維持しながら、極寒環境下でも優れた靭性を発揮します。北極海航路対応大型船、極地用大型オフショア構造物、LNG・水素輸送船のタンク支持構造など、高強度と極低温靭性の両方が極めて高いレベルで要求される最重要構造部材に採用されます。
主な特徴
- 最小降伏強度：390 MPa（グレード40）
- 引張強度：510～650 MPa
- シャルピー衝撃試験：-40℃で平均39～55 J（板厚による）
- 炭素当量（CET）：最大0.40～0.42
- 最高レベルの高強度・低温靭性バランス
一般特性
| 特性 | 値 | 備考 |
|---|---|---|
| 炭素当量 (CET) | 0.40 [-] | 板厚 t ≤ 50 mm の場合 最大値 |
| 炭素当量 (CET) | 0.42 [-] | 板厚 50 < t ≤ 100 mm の場合 最大値 |
| 密度 | 7.8 - 7.9 g/cm³ | 低炭素鋼の典型値 |
機械的特性
| 特性 | 温度 | 値 | 備考 |
|---|---|---|---|
| シャルピー衝撃エネルギー (Vノッチ、縦方向) | -40 ℃ | 39 J | 板厚 t ≤ 50 mm | 平均値 |
| -40 ℃ | 46 J | 板厚 50 < t ≤ 70 mm | 平均値 | |
| -40 ℃ | 55 J | 板厚 70 < t ≤ 100 mm | 平均値 | |
| シャルピー衝撃エネルギー (Vノッチ、横方向) | -40 ℃ | 26 J | 板厚 t ≤ 50 mm | 平均値 |
| -40 ℃ | 31 J | 板厚 50 < t ≤ 70 mm | 平均値 | |
| -40 ℃ | 37 J | 板厚 70 < t ≤ 100 mm | 平均値 | |
| ヤング率 (弾性率) | － | 200 - 215 GPa | 低炭素鋼の典型値 |
| 伸び | － | 20 % | 最小値 |
| ポアソン比 | － | 0.29 [-] | 低炭素鋼の典型値 |
| せん断弾性率 | － | 82 GPa | 低炭素鋼の典型値 |
| 引張強度 | － | 510 - 650 MPa | － |
熱的特性
| 特性 | 値 | 備考 |
|---|---|---|
| 熱膨張係数 | 1.32×10⁻⁵ - 1.38×10⁻⁵ 1/K | 低炭素鋼の典型値 |
| 最高使用温度 | 500 ℃ | 炭素鋼の典型値 |
| 融点 | 1480 - 1526 ℃ | 低炭素鋼の典型値 |
| 比熱容量 | 465 J/(kg·K) | 低炭素鋼の典型値 |
| 熱伝導率 | 25 - 93 W/(m·K) | 低炭素鋼の典型値 |
電気的特性
| 特性 | 値 | 備考 |
|---|---|---|
| 電気抵抗率 | 1.43×10⁻⁷ - 1.74×10⁻⁷ Ω·m | 炭素鋼の典型値 |
化学組成 (質量%)
| 元素 | 含有量 | 備考 |
|---|---|---|
| アルミニウム (Al) | 0.015 % | 最小値 |
| カルシウム (Ca) | 0.005 % | 最大値 |
| 炭素 (C) | 0.18 % | 最大値 |
| クロム (Cr) | 0.20 % | 最大値 |
| 銅 (Cu) | 0.35 % | 最大値 |
| マンガン (Mn) | 0.90 - 1.60 % | － |
| モリブデン (Mo) | 0.08 % | 最大値 |
| ニッケル (Ni) | 0.40 % | 最大値 |
| ニオブ (Nb) | 0.02 - 0.05 % | － |
| リン (P) | 0.035 % | 最大値 |
| ケイ素 (Si) | 0.10 - 0.50 % | － |
| 硫黄 (S) | 0.035 % | 最大値 |
| チタン (Ti) | 0.02 % | 最大値 |
| バナジウム (V) | 0.05 - 0.10 % | － |
技術的特記事項
サプライヤー免責事項： 本情報は概要であり、実際の特性は板厚などの様々な要因により変動する可能性があります。詳細についてはサプライヤーにお問い合わせいただくか、関連規格・基準を参照してください。
用途例
- 北極海航路対応大型商船（アークティック級）の主要構造材
- 極地用大型オフショアプラットフォーム・FPSOの船体・ジャケット構造
- LNG・液体水素・アンモニア輸送船の一次・二次防壁支持構造（-40℃環境）
- 南極観測船・極地用砕氷船の高応力部材
- 超深海・極寒地海底パイプライン関連構造物
EH40の技術的意義と選定指針
EH40は、グレード40シリーズの最高靭性グレード（FH40は規格上存在するが実用稀）として位置づけられます。グレード36のEH36（降伏355 MPa）と比較して約10%の高強度化を実現しつつ、同等の-40℃靭性を維持しています。これにより、極地航行大型船において、構造重量を大幅に削減しつつ、極限環境での安全性を確保できます。炭素当量0.42まで許容されるため、溶接には高度な管理（予熱温度・層間温度・入熱量の厳格管理、低水素系溶接材料の使用、溶接後熱処理の検討等）が必要です。可能であればTMCP材（EH40TM）の採用を推奨します。コスト面ではDH40より高価ですが、-40℃環境では代替材料（ステンレス鋼、ニッケル合金等）と比較して圧倒的なコスト優位性があります。
金属
- EN 10305-5 グレード St 33 溶接精密鋼管
- BS 3100 グレード A1 鋼 – 仕様と特性
- ASTM A131 グレードEH40：船舶用超高張力鋼（-40°C衝撃）の特性
- ABS FH40 高強度船体構造用鋼
- ABS AQ43 グレード：超高強度鋼材
- ABS DQ43 グレード：優れた強度を持つ高性能鋼
- ABS EQ43 グレード：構造用途向けプレミアム高強度鋼
- ABS FQ43 グレード鋼：高強度特性
- ABSグレード AH36TM：高強度船体構造用鋼
- ABSグレード DH36：高強度用途向けプレミアム船体構造用鋼
- ABSグレード EH36：優れた衝撃耐性を持つ高強度船体構造用鋼