[发明专利]焊接结构用铸钢件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及焊接结构用铸钢件及其制造方法。

背景技术

作为拉伸强度为550MPa以上的焊接结构用铸钢件，JIS－G5102(2015)中规定有SCW550等。为了使铸钢件满足这样的强度，通常需要增加合金量。但是，若增加合金量，则焊接性降低。作为其改善方案，已知需要在焊接施工前进行将焊接部加热到规定温度以上的预热、以及在焊接后进行加热焊接部以去除应力的退火(以下，有时简称为后热)。

作为例如挂舵臂(rudder horn)、轴颈轴承(neck bearing)等船舶用船体构件等使用的大型铸钢件，大多在室外实施焊接施工，从而难以管理预热及后热的条件并实施该预热及后热。因此，尤其大型的焊接结构用铸钢件，被期待提高其焊接性并简化预热及后热。

日本专利公开公报特开2001－181783号以将焊接结构用铸钢件的强度下降抑制在最小范围内且提高该铸钢件的焊接性为目的，公开了用于焊接性指标的由下述式(1)表示的焊接裂纹敏感性组成Pcm。该日本专利公开公报具体公开了：通过将焊接裂纹敏感性组成Pcm设为0.3以下，从而获得良好的焊接性。

Pcm＝C+Si/30+Mn/20+Cu/20+Ni/60+Cr/20+Mo/15+V/10+5B(1)

通常，在强度和焊接性之间存在着彼此对立的权衡(trade-off)关系。在该关系之下，大型焊接结构用铸钢件被要求进一步提高强度及焊接性。具体而言，被要求实现即使冬季在室外不进行预热和/或后热也能够焊接的拉伸强度为550MPa以上的焊接结构用铸钢件。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够实现550MPa以上的拉伸强度以及焊接性优异的焊接结构用铸钢件及该焊接结构用铸钢件的制造方法。

本发明一个方面涉及焊接结构用铸钢件。所述焊接结构用铸钢件具有如下组成：含有C：0.10质量％以上且0.17质量％以下、Si：0.01质量％以上且0.40质量％以下、Mn：0.7质量％以上且1.4质量％以下、Ni：1.00质量％以上且2.00质量％以下、Cr：0.20质量％以上且0.50质量％以下、Mo：0.10质量％以上且0.30质量％以下、V：0.05质量％以上且0.20质量％以下，余量为Fe及不可避免的杂质，并且下述式(1)所示的焊接裂纹敏感性组成Pcm为0.3以下，所述铸钢件具有主要组织为铁素体及贝氏体的金属组织，所述铸钢件的位错密度为1.35×10¹³m^-2以上，

Pcm＝C+Si/30+Mn/20+Cu/20+Ni/60+Cr/20+Mo/15+V/10+5B(1)

式(1)中，C、Si、Mn、Cu、Ni、Cr、Mo、V及B，分别在含有的情况下表示以质量％计的含量，分别在不含的情况下表示0。

本发明另一个方面涉及焊接结构用铸钢件的制造方法。所述制造方法包括：铸造工序，对具有所述组成的钢进行铸造，获得铸造件；和调质工序，对所述铸造件进行调质；其中，所述调质工序包括：加热工序，将所述铸造件加热到奥氏体化温度以上；冷却工序，对在所述加热工序加热的铸造件进行冷却，从而获得冷却后的铸造件的主要组织成为铁素体及贝氏体的金属组织；和回火工序，所述冷却工序后，将所述铸造件在低于奥氏体化温度的温度进行回火，获得铸钢件；其中，所述冷却工序中，以使所述铸钢件的位错密度达到1.35×10¹³m^-2以上的速度进行冷却。

本发明的目的、特征、所涉及的方面以及优点，通过以下的详细说明能够变得更加清楚。

具体实施方式

首先，对本发明的一个方面涉及的焊接结构用铸钢件进行详细说明。

[焊接结构用铸钢件]

本发明的焊接结构用铸钢件具有如下组成：含有C(碳)：0.10质量％以上且0.17质量％以下、Si(硅)：0.01质量％以上且0.40质量％以下、Mn(锰)：0.7质量％以上且1.4质量％以下、Ni(镍)：1.00质量％以上且2.00质量％以下、Cr(铬)：0.20质量％以上且0.50质量％以下、Mo(钼)：0.10质量％以上且0.30质量％以下、V(钒)：0.05质量％以上且0.20质量％以下，余量为Fe(铁)及不可避免的杂质。