焊接结构用铸钢件及其制造方法技术

本发明专利技术提供焊接结构用铸钢件及其制造方法，所述铸钢件具有如下组成：以质量％计含有C：0.10％以上且0.17％以下、Si：0.01％以上且0.40％以下、Mn：0.7％以上且1.4％以下、Ni：1.00％以上且2.00％以下、Cr：0.20％以上且0.50％以下、Mo：0.10％以上且0.30％以下、V：0.05％以上且0.20％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1.35×10

Steel casting for welding structure and manufacturing method thereof

The invention provides a device and a method for manufacturing the steel welded structure, the steel has the following components: quality% containing above above above C:0.10% above and below 0.17% Si:0.01%, and 0.40% Mn:0.7% and below, below 1.4%, Ni:1.00% and 2%, Cr:0.20% and 0.50%, following Mo:0.10% and V:0.05%, and the following 0.30% 0.20%, balance of Fe and unavoidable impurities, and the following formula (1) shows the welding crack sensitivity for Pcm 0.3, the main organization for steel castings with metal ferrite and bainite cast steel, the dislocation density is 1.35 * 10 pieces

【技术实现步骤摘要】
焊接结构用铸钢件及其制造方法
本专利技术涉及焊接结构用铸钢件及其制造方法。
技术介绍
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(rudderhorn)、轴颈轴承(neckbearing)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。
技术实现思路
本专利技术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。本专利技术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。本专利技术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。本专利技术的目的、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，对本专利技术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]本专利技术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。该焊接结构用铸钢件的下述式(1)所示的焊接裂纹敏感性组成Pcm的下限值因上述组成而必然为0.17，优选为0.20，更优选为0.22。另一方面，上述焊接裂纹敏感性组成Pcm的上限值为0.3，优选为0.27，更优选为0.26。在上述焊接裂纹敏感性组成Pcm小于上述下限值时，有强度变得不充分之虞。相反地，在上述焊接裂纹敏感性组成Pcm大于上述上限值时，有在常温下进行焊接时产生焊接裂纹之虞。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％计的该元素的含量，分别在不含的情况下表示0。该焊接结构用铸钢件的金属组织以铁素体及贝氏体为主要组织。需要说明的是，“以铁素体及贝氏体为主要组织”是指：该焊接结构用铸钢件的剖面中的铁素体组织及贝氏体组织的合计面积率为50％以上，优选为70％以上，更优选为90％以上。该焊接结构用铸钢件的位错密度的下限值为1.35×1013m-2，优选为1.80×1013m-2，更优选为2.00×1013m-2。另一方面，对上述位错密度的上限值没有特别限定，实际上认为是1.00×1015m-2。位错密度小于上述下限值时，有强度变得不充分之虞。以下对该焊接结构用铸钢件所含有的元素进行说明。＜C(碳)＞C是用于确保该焊接结构用铸钢件的强度所必需的元素。C含量的下限值为0.10质量％，优选为0.11质量％，更优选为0.12质量％。另一方面，C含量的上限值为0.17质量％，优选为0.15质量％，更优选为0.14质量％。C含量小于上述下限值时，有该焊接结构用铸钢件的强度变得不充分之虞。相反地，C含量大于上述上限值时，有该焊接结构用铸钢件因耐HIC性降低而焊接性变得不充分之虞。其理由在于，该焊接结构用铸钢件中生成岛状马氏体，该岛状马氏体成为HIC(氢致裂纹：HydrogenInducedCracking)的起点。此外，C的含量大于上述上限值时，有因该焊接结构用铸钢件的耐SSCC(硫化物应力腐蚀开裂：SulfiedStressCorrosionCracking)性降低而焊接性变得不充分之虞。其理由在于，该焊接结构用铸钢件在进行焊接时，在HAZ(热影响区：HeatAffectedZone)中接近焊接部的部位产生马氏体的硬度上升。＜Si(硅)＞Si是在该焊接结构用铸钢件的制造过程中进行脱氧时所必需的元素。Si含量的下限值为0.01质量％，优选为0.10质量％，更优选为0.20质量％。另一方面，Si含量的上限值为0.40质量％，优选为0.36质量％，更优选为0.34质量％。Si含量小于上述下限值时，有制造该焊接结构用铸钢件时脱氧变得不充分之虞。相反地，Si含量大于上述上限值时，有容易产生逆V偏析等铸造缺陷、从而产生韧性的偏差之虞。此外，有因生成成为HIC的起点的岛状马氏体而耐HIC性降低之虞。＜Mn(锰)＞Mn是为了确保该焊接结构用铸钢件的强度所必需的元素。Mn含量的下限值为0.7质量％，优选为0.9质量％，更优选为1.0质量％。另一方面，Mn含量的上限值为1.4质量％，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种焊接结构用铸钢件，其特征在于，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1.35×10

【技术特征摘要】
2015.11.05 JP 2015-2172311.一种焊接结构用铸钢件，其特征在于，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+...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷和也，高冈宏行，筱崎智也，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，
类型：发明
国别省市：日本,JP