[发明专利]船舶用钢锻件

说明书

技术领域

本发明涉及船舶用钢锻件。

背景技术

从降低船舶的燃料消耗的观点考虑，船舶用构件需要轻量化，因此船舶用构件中所用的钢材被要求高强度化。一般而言，钢材的高强度化可以通过在热处理步骤中加快奥氏体化后的冷却而生成硬质的贝氏体和/或马氏体来实现。但是，在重量为数吨至数十吨的大型厚壁构件的情况下，如果为了奥氏体化后的骤冷而进行水冷，则由于冷却时的热应力和/或相变应力而可能导致产生裂纹。因此，奥氏体化后的冷却不得不采用冷却速度较慢的空气冷却，以使大型厚壁构件难以获得高强度。

相对于此，作为高强度的大型厚壁构件，开发了：(1)一种铸钢件，其通过将合金元素添加量控制在适当范围，从而即使在空气冷却等冷却速度较慢的情况下也提高淬透性，以便实现高强度化(参照日本专利公报第3509634号和日本专利公报第5229823号)；(2)一种钢锻件，其关注于控制非金属夹杂物，为了降低非金属夹杂物而降低S含量，从而实现优异的疲劳强度(参照日本专利公开公报特开2009-91649号)。

但是，上述(1)的铸钢件因铸造而不可避免地存在微缩孔等铸造缺陷，难以实现理想的疲劳强度。此外，上述(1)的铸钢件通过进行锻造而可以降低铸造缺陷，但是其结晶粒径与铸钢件的结晶粒径相比变得更微细。众所周知，如果结晶粒径变小则钢的淬透性降低，因此即使将上述(1)的控制适用于钢锻件也难以获得充分的强度。

另一方面，钢锻件具有越是为大型构件则钢块内部的偏析越是显著而氢在偏析部浓缩的趋势。如果如上述(2)的钢锻件那样降低S含量，则疲劳强度得到提高，但是作为氢捕集位点的MnS量减少，因而在氢浓缩的偏析部中容易产生氢裂纹。故此，上述(2)的钢锻件也难以适用于大型构件。

本发明是基于如上述的状况而完成的发明，其目的在于：提供一种具有高强度而且适合用于大型厚壁构件的船舶用钢锻件。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利公报第3509634号

专利文献2：日本专利公报第5229823号

专利文献3：日本专利公开公报特开2009-91649号

发明内容

本发明一个方面涉及船舶用钢锻件，其具有如下组成：作为基本成分含有C(碳)：0.13质量％以上且0.25质量％以下、Si(硅)：0.15质量％以上且0.45质量％以下、Mn(锰)：0.3质量％以上且1.0质量％以下、Ni(镍)：1.2质量％以上且2.6质量％以下、Cr(铬)：0.4质量％以上且0.9质量％以下、Mo(钼)：0.15质量％以上且0.8质量％以下、V(钒)：0.05质量％以上且0.15质量％以下、N(氮)：大于0质量％且0.02质量％以下、S(硫)：0.002质量％以上且0.015质量％以下、Ti(钛)和Al(铝)中的1种以上的元素：共计0.003质量％以上且0.05质量％以下，余部为Fe和不可避免的杂质，且满足下述式(1)，并且，金属组织为铁素体和贝氏体的复合组织或者铁素体、珠光体和贝氏体的复合组织，在表面的铁素体组织和珠光体组织的共计面积比率为70％以下。

14×(Ti/48+Al/27)≥N (1)

附图说明

图1是表示实施例中的V含量与抗拉强度的关系的图。

图2是表示实施例中的铁素体和珠光体的面积比率与抗拉强度的关系的图。

具体实施方式

本发明的船舶用钢锻件的特征在于，其具有如下组成：作为基本成分含有C(碳)：0.13质量％以上且0.25质量％以下、Si(硅)：0.15质量％以上且0.45质量％以下、Mn(锰)：0.3质量％以上且1.0质量％以下、Ni(镍)：1.2质量％以上且2.6质量％以下、Cr(铬)：0.4质量％以上且0.9质量％以下、Mo(钼)：0.15质量％以上且0.8质量％以下、V(钒)：0.05质量％以上且0.15质量％以下、N(氮)：大于0质量％且0.02质量％以下、S(硫)：0.002质量％以上且0.015质量％以下、Ti(钛)和Al(铝)中的1种以上的元素：共计0.003质量％以上且0.05质量％以下，余部为Fe(铁)和不可避免的杂质，且满足下述式(1)，并且，金属组织为铁素体和贝氏体的复合组织或者铁素体、珠光体和贝氏体的复合组织，在表面的铁素体组织和珠光体组织的共计面积比率为70％以下。

14×(Ti/48+Al/27)≥N (1)