原材料对船用锻件的组织和性能具有决定性影响，主要体现在以下几个方面：

1. 化学成分的影响

• 碳含量：决定锻件的强度和硬度。低碳钢（如船用A/B级钢）焊接性好但强度较低；中高碳钢强度高但需控制焊接工艺以避免裂纹。

• 合金元素：

• Mn、Cr、Ni：提高淬透性、强度和韧性（如EH36高强钢）。

• Mo、V：细化晶粒，提升高温性能和抗蠕变能力（如曲轴锻件）。

• S、P：需严格限制（通常≤0.035%），否则降低韧性和耐蚀性。

2. 纯净度与夹杂物

• 非金属夹杂物（如氧化物、硫化物）：

• 导致应力集中，降低疲劳寿命（如螺旋桨轴易因夹杂物发生断裂）。

• 通过炉外精炼（LF/VD）或真空脱气降低氧、硫含量。

• 气体元素（H、O、N）：氢致裂纹（白点）是船用锻件重大隐患，需真空脱气处理。

3. 铸态组织与偏析

• 枝晶偏析：合金元素分布不均导致局部性能弱化，需通过扩散退火或锻造变形改善。

• 中心疏松：铸锭中心缺陷可能在锻造中扩展，需采用足够锻造比（通常≥3）压实。

4. 锻造工艺适应性

• 热塑性：原材料高温变形能力影响锻造效率。例如，含铜钢易出现热脆性，需控制终锻温度。

• 再结晶行为：细晶粒钢（如经TMCP处理的钢板）更易在锻造中形成均匀组织。

5. 性能表现

• 力学性能：

• 强度：直接依赖原材料屈服强度（如F级船用锻件要求≥390 MPa）。

• 韧性：低温冲击功（-40℃下≥27J）受晶粒度和纯净度影响显著。

• 耐蚀性：

• Cu、Ni等元素提升耐海水腐蚀能力（如AM355不锈钢用于海水泵阀）。

• 杂质元素加速电化学腐蚀。

6. 微观组织控制

• 原始晶粒度：粗大晶粒需通过正火或控锻细化，否则降低疲劳强度。

• 相变行为：合金钢（如34CrMo4）的淬透性影响最终调质效果，需匹配冷却速率。

关键控制措施

1. 材料选择：优先选用船级社认证钢材（如CCS、LR、DNV标准）。

2. 预处理：铸锭均匀化退火、轧制坯料探伤。

3. 工艺优化：结合材料CCT曲线制定锻造-热处理工艺。

实例分析

• 船用连杆锻件：采用34CrNiMo6，通过控制Cr/Ni/Mo比例和锻造比，获得均匀回火索氏体，满足高周疲劳要求。

• 艉轴锻件：若原始坯料存在硫偏析，易在交变载荷下萌生裂纹，需采用ESR（电渣重熔）钢锭。

综上，原材料的成分设计、纯净度及初始组织是船用锻件性能的基础，需通过全流程质量控制（从冶炼到热处理）确保可靠性。