本發明屬于鋼材加工領域，具體涉及一種船體用鋼材及其制備方法。
背景技術：
船用鋼材是指用造船專用結構鋼生產的，用于制造遠洋、沿海和內河航行的船舶的船體結構的薄鋼板和厚鋼板。由于船舶工作環境惡劣，船體殼要受海水的化學腐蝕、電化學腐蝕和海生物、微生物的腐蝕；船體承受較大的風浪沖擊和交變負荷；船舶形狀使其加工方法復雜等因素、所以對船體結構用鋼要求嚴格。首先良好的韌性是最關鍵的要求，此外，要求有較高的強度，良好的耐腐蝕性能、焊接性能，加工成型性能以及表面質量。船體結構用鋼板主要用于制造遠洋、沿海和內河航運船舶的船體、甲板等的鋼板。
我國船舶工業造船產量已連續11年位居世界第三位，在世界工業中所占份額由2000年的6％提高到2005年的20％，到2015年我國的船舶產量將達2400萬載重噸，從我國船舶工業的發展趨勢來看，未來幾年內，船用鋼板需求量會繼續呈增長態勢。造船形勢的飛速發展顯現出造船鋼材的產量和質量要提升，特別是造船鋼材的質量，不僅要符合一般的國際化標準，更是船企間相互競爭的法寶，中國要從世界第一造船大國向世界第一造船強國邁進，造船鋼材材料質量必須相應提高，如何制造和選擇性價比更高的材質作為船體制造用鋼，是新形勢下船舶設計人員和標準化人員要解決的一個重要課題，也是船舶制造質量的保證。
而目前船用鋼材所面臨的問題主要有以下幾個方面：1)強度低；2)耐腐蝕性差；3)硬度低；4)沖擊韌性不足；5)低焊接性能；6)抗凍性差。
技術實現要素：
針對現有技術中存在的問題，本發明提供了一種船體用鋼材及其制備方法，該種船體用鋼材能夠很好的經受海水的腐蝕，強度高、沖擊韌性好，機械加工性優異，焊接性能高，有效地延長了船用鋼材的使用壽命。
為了達到上述目的，本發明通過以下技術方案來實現的：
一種船體用鋼材，包括以下按重量百分比計的成分：c：0.38～0.64％、mn：0.21～0.37％、ni：0.20～0.30％、cr：0.23～0.41％、si：0.28～0.40％、al：0.12～0.24％、mo：0.08～0.16％、ti：0.03～0.07％、te：0.01～0.03％、nb：0.004～0.008％，余量為fe及不可避免的雜質。
進一步地，所述鋼材包括以下按重量百分比計的成分：c：0.46％、mn：0.29％、ni：0.25％、cr：0.32％、si：0.34％、al：0.18％、mo：0.12％、ti：0.05％、te：0.02％、nb：0.006％，余量為fe及不可避免的雜質。
進一步地，所述鋼材還包括以下按重量百分比計的成分：s：≤0.015％、p：≤0.020％、n：≤0.016％。
更進一步地，所述鋼材還包括以下按重量百分比計的成分：s：≤0.008％、p：≤0.012％、n：≤0.010％。
進一步地，所述雜質的重量百分比≤0.01％。
上述的一種船體用鋼材的制備方法，按照以下步驟進行：
(1)將工業原料置于電爐中冶煉，控制電爐中母液成分在上述百分比含量內，控制鋼水出爐溫度在1520-1680℃；
(2)將出爐的母液轉移至氬氧精煉爐內進行吹氧脫碳、吹氮及成分調整；
(3)在1640-1760℃條件下，將鋼水澆鑄成鑄錠；
(4)將上述鑄錠在1080-1160℃鍛造成鋼材，之后進一步熱軋制成鋼板；
(5)最后將軋制后的鋼板經固溶和淬火處理即可。
優選地，所述工業原料包括錳鐵、鉻鐵、鉬鐵、鎳鐵、石灰石、白云石和碳化硅。
進一步地，所述固溶處理的溫度為1020-1180℃，時間為6-8h。
進一步地，所述淬火處理的溫度為780-860℃，時間為1-2h。
本發明具有如下的有益效果：本發明的船用鋼材不僅具有很好的機械強度，并且有優異的抗腐蝕性能，在鋼材原料中添加cr、si、nb、ti，提高了成品鋼板的電化學腐蝕性；在鋼材原料中添加mn、ni、al、mo、te，能夠使各組分間相互融合，同時阻止晶界和位錯遷移，從而顯著提高強度、硬度及抗沖擊韌性。進而使所制備的鋼材更加符合航海作業的鋼材需求，所制備的鋼材能夠延長船舶的使用壽命，提高航海作業的安全性及可靠性。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明的具體實施方式作進一步描述，以下實施例僅用于更加清楚地說明本發明的技術方案，而不能以此來限制本發明的保護范圍。
本發明的船體用鋼材所含成分的百分比如下表1所示：
表1
下列為各實施例船體用鋼材的制備方法：
實施例1
上述的一種船體用鋼材的制備方法，按照以下步驟進行：
(1)將工業原料錳鐵、鉻鐵、鉬鐵、鎳鐵、石灰石、白云石和碳化硅置于電爐中冶煉，控制電爐中母液成分在上述百分比含量內，控制鋼水出爐溫度在1520℃；
(2)將出爐的母液轉移至氬氧精煉爐內進行吹氧脫碳、吹氮及成分調整(按上表1調控)；
(3)在1640℃條件下，將鋼水澆鑄成鑄錠；
(4)將上述鑄錠在1080℃鍛造成鋼材，之后進一步熱軋制成1mm鋼板；
(5)最后將軋制后的鋼板經固溶和淬火處理，且固溶處理的溫度為1020℃，時間為6h；淬火處理的溫度為780℃，時間為1h，即制得本發明的船體用鋼材。
實施例2
上述的一種船體用鋼材的制備方法，按照以下步驟進行：
(1)將工業原料錳鐵、鉻鐵、鉬鐵、鎳鐵、石灰石、白云石和碳化硅置于電爐中冶煉，控制電爐中母液成分在上述百分比含量內，控制鋼水出爐溫度在1600℃；
(2)將出爐的母液轉移至氬氧精煉爐內進行吹氧脫碳、吹氮及成分調整(按上表1調控)；
(3)在1700℃條件下，將鋼水澆鑄成鑄錠；
(4)將上述鑄錠在1120℃鍛造成鋼材，之后進一步熱軋制成3mm鋼板；
(5)最后將軋制后的鋼板經固溶和淬火處理，且固溶處理的溫度為1100℃，時間為7h；淬火處理的溫度為820℃，時間為1.5h，即制得本發明的船體用鋼材。
實施例3
上述的一種船體用鋼材的制備方法，按照以下步驟進行：
(1)將工業原料錳鐵、鉻鐵、鉬鐵、鎳鐵、石灰石、白云石和碳化硅置于電爐中冶煉，控制電爐中母液成分在上述百分比含量內，控制鋼水出爐溫度在1680℃；
(2)將出爐的母液轉移至氬氧精煉爐內進行吹氧脫碳、吹氮及成分調整(按上表1調控)；
(3)在1760℃條件下，將鋼水澆鑄成鑄錠；
(4)將上述鑄錠在1080-1160℃鍛造成鋼材，之后進一步熱軋制成5mm鋼板；
(5)最后將軋制后的鋼板經固溶和淬火處理，且固溶處理的溫度為1180℃，時間為8h；淬火處理的溫度為860℃，時間為2h，即制得本發明的船體用鋼材。
性能檢測
對上述實施例1-3制得船體用鋼材進行性能檢測，具體檢測數據見下表2所示。
表2
以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，對于本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。