[发明专利]一种水面舰艇船体结构材料

说明书

技术领域

本发明属于铁基合金领域，具体涉及一种水面舰艇船体结构材料。

背景技术

由板材和骨架材制成的水面舰艇船体结构物的总称。亦称水面舰艇船体结构。分为基本结构与专门结构。基本结构包括主船体和上层建筑。专门结构是适应特殊需要而设置的局部性结构，如武器装备基座下的加强结构；机械设备的基座结构；球鼻首结构；装甲结构；烟囱结构；尾轴架结构等。水面舰艇船体结构骨架的布置方式称为骨架形式，分为横骨架式、纵骨架式、混合骨架式。横向骨架布置较密、纵向骨架较稀的为横骨架式；纵向骨架布置较密、横向骨架较稀的为纵骨架式；部分采用横骨架式、部分采用纵骨架式的为混合骨架式。焊接的钢质主船体结构主要有船底结构、舷侧结构、甲板结构和舱壁结构等。船底结构有单层底和双层底。

进入新世纪以来，世界经济稳定增长，航运业持续发展，世界造船市场呈现兴旺势头；另外，近年来能源短缺的加剧以及全球环保运动的日益高涨，舰船的轻量化及合金材料再生利用的要求，随着舰船的更新换代和现代冶金技术的发展，必然要对现有舰船用结构材料进行改进、完善配套、提高性能、降低成本、更好地挖掘其能力，满足现代舰船的需要，获得最大的社会和经济效益。世界各先进国家都在继续抓紧开发研制新的舰船用结构材料。如何根据需求牵引和未来发展的需要，开发、研制确有使用价值、成本低廉、工艺简单的舰船用结构材料，在保证质量前提下，进一步降低制造成本、研制出高性价比的水面舰艇船体结构材料，是造船厂家及技术人员所面临的一大难题。

发明内容

为了克服上述现有技术缺陷，本发明的目的在于提供一种水面舰艇船体结构材料，综合考虑各成分的成本，在保证与同等成本材料有相等或更高质量的前提下，优化各成分之间的比例，找到性价比最高的材料组方，加入稀土金属，制备的材料抗磁性能优良，耐摩、耐腐蚀、耐高温、硬度大、抗冲击性能好，能够有效地解决上述问题。

为了解决上述技术问题，本发明采取如下的技术方案：

一种水面舰艇船体结构材料，包括C：0.08%~0.1%，M1.5%~2.0%，P：0.03%~0.04%，S：0.03%~0.04%，Si：2.0%~3.5%，Cr：18.0%~21.0%，Ni：8.0%~11.0%，Mo：0.5%~1.0%，Mg：0.1%~0.5%，Co：0.20%~0.30%，Re：0.02%~0.04%，RE：0.2%~0.6%，其余为Fe。

进一步的，所述一种水面舰艇船体结构材料，所述RE包括，Eu：0.10%~0.30%，Er：0.10%~0.30%。

更进一步的，所述一种潜艇耐压艇体材料，原料组分最佳重量百分比如下，C：0.09%，Mn：1.8%，P：0.03%，S：0.03%，Si：3.0%，Cr：20.0%，Ni：10.0%，Mo：1.0%，Mg：0.5%，Co：0.25%，Re：0.03%，Eu：0.20%，Er：0.15%，其余为Fe。

以下，对本发明中采用的合金的成分组成的限定理由进行说明，成分组成中涉及的%指质量%。

C：0.08%~0.1%，C在钢材中可形成固溶体组织、提高钢的强度；形成碳化物组织，可提高钢的硬度及耐磨性。因此，C在钢材中，含碳量越高，钢的强度、硬度就越高，但塑性、韧性也会随之降低;反之，含碳量越低，钢的塑性、韧性越高，其强度、硬度也会随之降低，为适应海洋条件及作业要求效果，本发明将水面舰艇船体结构材料中C含量规定为0.08%~0.1%，优选为0.09%。

Mn：1.5%~2.0%，Mn是一种弱脱氧剂，钢材中添加Mn，不但有利于钢材的抗蚀性，而且还能使钢材的强度提高，并能降低热裂纹倾向，改善钢材的抗腐蚀性能和焊接性能。随着Mn含量增加，钢材强度有所提高，为适应水面舰艇船体结构的具体实际的特殊需求，本发明将Mn含量规定为1.5%~2.0%，优选为1.8%。

P：0.03%~0.04%，磷对提高钢材的抗拉强度有一定的作用，但同时又都增加钢材的脆性。为适应海洋条件及水面舰艇船体结构的特殊需求，本发明将P含量规定为0.03%~0.04%，优选为0.03%。