[发明专利]大型锻造用钢及大型锻造部件

说明书

技术领域

本发明涉及大型锻造用钢及大型锻造部件。

背景技术

在作为船舶用驱动源的传递构件使用的曲轴、中间轴、推进轴、连接棒、舵杆、挂舵臂等部件中，使用大型锻造用钢。为了实现船舶用柴油发动机的输出功率提高、紧凑化，这些部件中使用的大型锻造用钢必须具备高强度及高韧性。

作为强度及韧性高的大型锻造用钢，本申请人已提出有一种改进了成分组成等的大型锻造用钢(参照日本专利第3663170号公报、日本专利第3896365号公报及日本专利第4332070号公报)。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种强度及韧性优异的大型锻造用钢，以及使用了该大型锻造用钢的大型锻造部件。

本发明一个方面涉及大型锻造用钢。所述大型锻造用钢具有如下组成：含有C(碳)：0.18质量％以上且0.35质量％以下、Si(硅)：0质量％以上且0.3质量％以下、Mn(锰)：1质量％以上且2.7质量％以下、Ni(镍)：0质量％以上且1质量％以下、Cu(铜)：0质量％以上且1质量％以下、Cr(铬)：1.5质量％以上且2.5质量％以下、Mo(钼)：0.35质量％以上且0.55质量％以下、V(钒)：0质量％以上且0.15质量％以下、Al(铝)：0.015质量％以上且0.05质量％以下、N(氮)：30质量ppm以上且100质量ppm以下、O(氧)：超过0质量ppm且30质量ppm以下，余部为Fe(铁)及不可避免的杂质，所述大型锻造用钢的金属组织以贝氏体为主体，所述大型锻造用钢满足下式(1)及(2)。

1.15≥C+Si/24+Mn/6+Ni/40+Cr/5+Mo/4+V/14≥0.95(1)

0.53≥C+Si/30+Mn/20+Ni/60+Cr/20+Mo/15+V/10≥0.45(2)

本发明另一个方面涉及大型锻造部件。所述大型锻造部件是对所述大型锻造用钢进行锻造而成的锻造部件。

根据本发明，能够使强度及韧性优异，还能够使耐久性优异。

上述以及此外的本发明的目的、特征及优点将通过以下的详细记载和附图而明确。

附图说明

图1是表示函数G的数值与以低冷却速度得到的大型锻造用钢的强度的关系的图。

图2是表示函数G的数值与以低冷却速度得到的大型锻造用钢的韧性的关系的图。

图3是表示函数F的数值与以高冷却速度得到的大型锻造用钢的强度的关系的图。

图4是表示在实施例的耐氢致裂纹性的评价中进行SSRT(低应变速度试验)的状态的示意性正视图。

具体实施方式

大型锻造用钢通常在进行退火或淬火后，再进行回火而制得。大型锻造用钢在制造过程中通常因内部和表面的冷却速度的差异等而产生材质不均。本发明人着眼于这样的材质不均。大型锻造用钢中，例如有以下材质不均。

当制造作为船舶用驱动源的传递构件的大型锻造部件时，则需要准备大厚度的大型锻造用钢。具体而言，作为大型锻造部件而制造例如全长为3500mm且曲拐档间距为2000mm的大型曲拐时，需要准备大厚度的大型锻造用钢。在制造这样的大厚度的大型锻造用钢时，在一个大型锻造用钢的厚度方向上、或者在多个大型锻造用钢中的各个钢之间容易产生冷却速度不相同的现象。当冷却速度不相同时，所制得的大型锻造用钢的金属组织容易变得不相同。因此，大型锻造用钢容易在厚度方向上、或者在多个大型锻造用钢之间产生材质不均。

此外，例如在曲轴的连结部位(web)或凸缘部位(fillet)这样的形状不同的部位中，冷却容易变得不均匀。当由于这样的部位而导致产生冷却速度差异时，所获得的大型锻造用钢容易产生材质不均。

对于大型锻造用钢而言，即使强度高，若材质不均大，则由于材质不均而在大型锻造用钢内产生强度差异。此时，大型锻造用钢容易振动或变形，从而耐久性容易下降。因此，现有的大型锻造用钢难以同时满足高强度及高韧性、和材质不均的降低。

本发明基于上述情况而作，其进一步目的在于提供一种强度及韧性优异、且能够抑制材质不均的大型锻造用钢，以及使用了该大型锻造用钢的大型锻造部件。

本发明人进行了深入研究，结果获知：在大型锻造用钢中，存在不易根据冷却速度而变成不同金属组织的成分组成。即，本发明人对不同成分组成的多种大型锻造用钢进行分析，结果发现了金属组织对于冷却速度的依赖性低的成分组成。并且发现了若将大型锻造用钢的组成调整为该金属组织对于冷却速度的依赖性低的成分组成，则能够抑制大型锻造用钢的材质不均。据此，完成了本发明。