マリンシャフト鍛造品 鍛造プロセスにより金属の結晶粒構造がシャフト軸に沿って整列し、船舶用シャフトが最も高い使用荷重を受ける正確な方向において、より高い引張強度、耐疲労性、および衝撃靱性が得られるため、鋳造品や製造された代替品と比較して優れた機械的性能を提供します。 要求の厳しい海洋環境で動作するシャフト、舵システム、ギアボックス部品、およびクレーン構造体にとって、鍛造品は特別なオプションではなく、エンジニアリングの標準です。
鍛造製法による高い強度と靭性
鍛造では、鋼ビレットに高温で制御された圧縮力を加え、粒子構造を微細化し、鋳鋼に固有の内部空隙や気孔を閉じます。その結果、目に見えて優れた機械的特性を備えたシャフトが誕生しました。
- 引張強さ: 船舶グレードの鍛造シャフト鋼 (通常 34CrNiMo6 または同等の合金) は、次の引張強度を達成します。 900~1,100MPa — 同等の鋳鋼グレードの 550 ~ 700 MPa と比較
- 疲労寿命: 整列した結晶粒構造と鋳造気孔の欠如により、鍛造シャフトに疲労寿命が与えられます。 20 ~ 40% 長くなります 推進システムによって課せられる周期的なねじりおよび曲げ荷重の下で同等の鋳造品よりも優れた性能を発揮します。
- 衝撃靱性: 船舶用シャフトは、突然の推力反転、プロペラの衝突、緊急停止時に衝撃荷重を受けます。鍛造シャフト鋼のシャルピー衝撃値は、鋳造値を超えます。 50~100% 動作温度で
海洋環境における耐食性
海洋環境は、海水への継続的な曝露、温度変動、異種金属接触による電気腐食、生物付着など、極度の腐食の課題に直面しています。船舶用シャフト鍛造品は、以下を通じてこれらの課題に対処します。
- 特殊合金鋼の組成: クロム-ニッケル-モリブデン (CrNiMo) 合金は、普通の炭素鋼を超える固有の耐食性を提供します。ニッケルの添加により、海水攻撃に対する耐性が特に向上します。
- 鍛造による閉曲面構造: 鍛造品の圧縮された細孔のない表面は、鋳造品の開いた粒子の表面よりも効果的に腐食浸透に抵抗します。
- 表面保護の互換性: 鍛造表面は、固有の微多孔性により、鋳造表面よりも確実に陰極防食システム、防食コーティング、およびスリーブライナーを受け入れます。
精密な製造と品質保証
船舶用シャフト鍛造品は、精密型鍛造または自由鍛造とその後の高度な熱処理 (通常は焼き入れと焼き戻し) を経て、指定された機械的特性の組み合わせを達成することによって製造されます。すべての鍛造品は厳格な品質検証の対象となります。
- 超音波検査 (UT): 全数体積検査により、使用中の破損の原因となる可能性のある、気孔、介在物、鍛造ラップなどの内部不連続性を検出します。
- 磁粉検査 (MPI): 最終熱処理および機械加工後に実行される表面および表面近傍の亀裂検出
- 寸法検証: 重要なシャフト直径、振れ、真直度は、精密測定装置を使用して図面公差に対して検証されます。
- 船級協会の認証: 船舶用シャフト鍛造品は、認められた船級協会の規則に従って製造およびテストされ、商業海運における法規制遵守に必要な第三者認証を提供します。
海洋および港湾機器全体のアプリケーション
| コンポーネント | 鍛造タイプ | キーロード要件 |
| プロペラシャフト | 自由鍛造・段付シャフト | ねじり、曲げ疲労 |
| ラダーストック | 自由型鍛造 | 曲げ、衝撃、腐食 |
| ギアボックスのシャフトとピニオン | 精密型鍛造 | 歯車の歯の強度、疲労 |
| クレーンフックと吊りピン | 密閉型鍛造 | 引張荷重、過負荷時の衝撃 |
| 船舶用ボルトおよび締結具 | 冷間または温間鍛造 | クランプ力、耐食性 |
海洋および港湾機器のコンポーネントおよび主要な負荷要件別の鍛造用途