S355G7+N是一种超高韧性结构钢,专为海洋工程、极地环境和低温工程中最严苛的低温应用而设计。其牌号遵循欧洲标准(EN)的钢材命名体系。“S”代表“结构钢”(Structural steel),表明其用于承重焊接结构;“355”表示钢材在室温下的规定最小屈服强度为355 MPa,属于高强度级别,适用于承受重载的构件。“G7”是欧洲标准中为海洋工程钢定义的最高质量和韧性等级,意味着材料在极端寒冷条件下具有卓越的抗脆性断裂能力。具体而言,G7等级要求在-100°C下进行夏比V型缺口冲击试验,三个试样的平均吸收能量不低于47 J,单个试样不低于35 J——这是目前标准化海洋用钢中最严格的韧性要求。这种出色的低温韧性使S355G7成为北极或南极地区结构、液化天然气(LNG)储运系统以及其他超低温服役环境中的关键材料,可确保结构在极端条件下的完整性。后缀“+N”表示交货状态为正火或正火轧制。在此工艺中,钢材被加热至奥氏体化温度以上,然后在空气中均匀冷却,形成细小、均匀的铁素体-珠光体或贝氏体组织。正火处理能够细化晶粒、消除内应力,并改善厚度方向的均匀性和各向同性,从而提高材料的韧性和焊接性能。
S355G7+N的主要特点包括超高的低温韧性、优良的强度与韧性匹配、良好的焊接性能以及优异的厚度方向(Z向)性能。尽管与S355G7+M(热机械轧制)具有相同的力学性能要求,但+N状态提供了更佳的组织均匀性和尺寸稳定性,特别适用于厚板和复杂构件,确保材料性能的一致性。该钢种通常含有受控水平的碳、锰以及铌、钒、钛等微合金元素,这些元素在正火过程中通过晶粒细化和析出强化机制提升性能。其抗拉强度范围为470–630 MPa,延伸率(A5)≥20%,具有足够的塑性。高强度与-100°C下卓越韧性的结合,使S355G7+N能够抵抗冰撞击、地震或极地水域运行冲击等动态载荷下的脆性断裂。
S355G7+N广泛应用于关键领域,如极地级船舶船体、极地科考船、冰区作业的海洋支持平台、LNG运输船次屏蔽层以及需要极高耐寒性的特种压力容器。
目前执行的标准为欧洲规范 EN 10225:2023《焊接结构用可焊接结构钢 锻造和轧制产品 技术交货条件》。该标准全面规定了海洋工程用钢的化学成分、力学性能、冲击韧性、制造工艺、无损检测和检验规则,包括对G7等级在+M和+N状态下的严格要求。凭借其在极端低温环境下无与伦比的性能,S355G7+N已成为下一代极地和低温工程项目的战略性关键材料。
