本发明属于钢材加工领域，具体涉及一种船体用钢材及其制备方法。
背景技术：
船用钢材是指用造船专用结构钢生产的，用于制造远洋、沿海和内河航行的船舶的船体结构的薄钢板和厚钢板。由于船舶工作环境恶劣，船体壳要受海水的化学腐蚀、电化学腐蚀和海生物、微生物的腐蚀；船体承受较大的风浪冲击和交变负荷；船舶形状使其加工方法复杂等因素、所以对船体结构用钢要求严格。首先良好的韧性是最关键的要求，此外，要求有较高的强度，良好的耐腐蚀性能、焊接性能，加工成型性能以及表面质量。船体结构用钢板主要用于制造远洋、沿海和内河航运船舶的船体、甲板等的钢板。
我国船舶工业造船产量已连续11年位居世界第三位，在世界工业中所占份额由2000年的6％提高到2005年的20％，到2015年我国的船舶产量将达2400万载重吨，从我国船舶工业的发展趋势来看，未来几年内，船用钢板需求量会继续呈增长态势。造船形势的飞速发展显现出造船钢材的产量和质量要提升，特别是造船钢材的质量，不仅要符合一般的国际化标准，更是船企间相互竞争的法宝，中国要从世界第一造船大国向世界第一造船强国迈进，造船钢材材料质量必须相应提高，如何制造和选择性价比更高的材质作为船体制造用钢，是新形势下船舶设计人员和标准化人员要解决的一个重要课题，也是船舶制造质量的保证。
而目前船用钢材所面临的问题主要有以下几个方面：1)强度低；2)耐腐蚀性差；3)硬度低；4)冲击韧性不足；5)低焊接性能；6)抗冻性差。
技术实现要素：
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种船体用钢材及其制备方法，该种船体用钢材能够很好的经受海水的腐蚀，强度高、冲击韧性好，机械加工性优异，焊接性能高，有效地延长了船用钢材的使用寿命。
为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：
一种船体用钢材，包括以下按重量百分比计的成分：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％，余量为fe及不可避免的杂质。
进一步地，所述钢材包括以下按重量百分比计的成分：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％，余量为fe及不可避免的杂质。
进一步地，所述钢材还包括以下按重量百分比计的成分：s：≤0.015％、p：≤0.020％、n：≤0.016％。
更进一步地，所述钢材还包括以下按重量百分比计的成分：s：≤0.008％、p：≤0.012％、n：≤0.010％。
进一步地，所述杂质的重量百分比≤0.01％。
上述的一种船体用钢材的制备方法，按照以下步骤进行：
(1)将工业原料置于电炉中冶炼，控制电炉中母液成分在上述百分比含量内，控制钢水出炉温度在1520-1680℃；
(2)将出炉的母液转移至氩氧精炼炉内进行吹氧脱碳、吹氮及成分调整；
(3)在1640-1760℃条件下，将钢水浇铸成铸锭；
(4)将上述铸锭在1080-1160℃锻造成钢材，之后进一步热轧制成钢板；
(5)最后将轧制后的钢板经固溶和淬火处理即可。
优选地，所述工业原料包括锰铁、铬铁、钼铁、镍铁、石灰石、白云石和碳化硅。
进一步地，所述固溶处理的温度为1020-1180℃，时间为6-8h。
进一步地，所述淬火处理的温度为780-860℃，时间为1-2h。
本发明具有如下的有益效果：本发明的船用钢材不仅具有很好的机械强度，并且有优异的抗腐蚀性能，在钢材原料中添加cr、si、nb、ti，提高了成品钢板的电化学腐蚀性；在钢材原料中添加mn、ni、al、mo、te，能够使各组分间相互融合，同时阻止晶界和位错迁移，从而显著提高强度、硬度及抗冲击韧性。进而使所制备的钢材更加符合航海作业的钢材需求，所制备的钢材能够延长船舶的使用寿命，提高航海作业的安全性及可靠性。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
本发明的船体用钢材所含成分的百分比如下表1所示：
表1
下列为各实施例船体用钢材的制备方法：
实施例1
上述的一种船体用钢材的制备方法，按照以下步骤进行：
(1)将工业原料锰铁、铬铁、钼铁、镍铁、石灰石、白云石和碳化硅置于电炉中冶炼，控制电炉中母液成分在上述百分比含量内，控制钢水出炉温度在1520℃；
(2)将出炉的母液转移至氩氧精炼炉内进行吹氧脱碳、吹氮及成分调整(按上表1调控)；
(3)在1640℃条件下，将钢水浇铸成铸锭；
(4)将上述铸锭在1080℃锻造成钢材，之后进一步热轧制成1mm钢板；
(5)最后将轧制后的钢板经固溶和淬火处理，且固溶处理的温度为1020℃，时间为6h；淬火处理的温度为780℃，时间为1h，即制得本发明的船体用钢材。
实施例2
上述的一种船体用钢材的制备方法，按照以下步骤进行：
(1)将工业原料锰铁、铬铁、钼铁、镍铁、石灰石、白云石和碳化硅置于电炉中冶炼，控制电炉中母液成分在上述百分比含量内，控制钢水出炉温度在1600℃；
(2)将出炉的母液转移至氩氧精炼炉内进行吹氧脱碳、吹氮及成分调整(按上表1调控)；
(3)在1700℃条件下，将钢水浇铸成铸锭；
(4)将上述铸锭在1120℃锻造成钢材，之后进一步热轧制成3mm钢板；
(5)最后将轧制后的钢板经固溶和淬火处理，且固溶处理的温度为1100℃，时间为7h；淬火处理的温度为820℃，时间为1.5h，即制得本发明的船体用钢材。
实施例3
上述的一种船体用钢材的制备方法，按照以下步骤进行：
(1)将工业原料锰铁、铬铁、钼铁、镍铁、石灰石、白云石和碳化硅置于电炉中冶炼，控制电炉中母液成分在上述百分比含量内，控制钢水出炉温度在1680℃；
(2)将出炉的母液转移至氩氧精炼炉内进行吹氧脱碳、吹氮及成分调整(按上表1调控)；
(3)在1760℃条件下，将钢水浇铸成铸锭；
(4)将上述铸锭在1080-1160℃锻造成钢材，之后进一步热轧制成5mm钢板；
(5)最后将轧制后的钢板经固溶和淬火处理，且固溶处理的温度为1180℃，时间为8h；淬火处理的温度为860℃，时间为2h，即制得本发明的船体用钢材。
性能检测
对上述实施例1-3制得船体用钢材进行性能检测，具体检测数据见下表2所示。
表2
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。