本发明属于铸造领域，具体涉及一种铌合金掺杂铸钢材料的制备方法。
背景技术：
现有的铸钢材料23m5m，因试块尺寸要求特别大，按此规定的化学成分配比、控制、生产，经热处理后，时常出现冲击性能不够稳定、达不到标准要求，更有甚者产品经过二次热处理后仍不能满足。严重影响了生产成本和产品交期，甚至造成产品报废的情况。
技术实现要素：
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种铌合金掺杂铸钢材料的制备方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种铌合金掺杂铸钢材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)配料：按照如下元素的重量百分比进行配料：
c0.20-0.25、si0-0.60、mn1.00-1.50、p0-0.020、s0-0.020、mo0-0.25、cr0-0.30、ni0-0.5、nb0.01-0.1、其余的为fe；
(2)铸造：将fe进行熔炼，熔炼温度为1500-1650℃，加入c、si、mn、p、s、mo、cr、ni，待钢水熔化65-70％之后加入nb，搅拌均匀，充分熔化，浇铸成铸件；
(3)热处理：取铸件，以110-130℃/h的速率升高温度为800-850℃，保温2-3小时，再入炉中继续升高温度为910-950℃，保温1-2小时，出炉淬水至室温，然后回火，回火温度为600-630℃，保温4.5-6小时，自然冷却。
本发明的优点：
本发明在原有材料化学成分的基础上添加微量元素-铌合金，根据实验验证，当加入量为0.01-0.10％时候，可以达到晶粒细化、提高淬透性，推迟奥氏体－铁素体相转变，促进低温转变产物生成的效果。从而提高材料的冲击性能及稳定性。
具体实施方式
实施例1
一种铌合金掺杂铸钢材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)配料：按照如下元素的重量百分比进行配料：
c0.21、si0.30、mn1.30、p0.010、s0.010、mo0.20、cr0.20、ni0.3、nb0.04、其余的为fe；
(2)铸造：将fe进行熔炼，熔炼温度为1550℃，加入c、si、mn、p、s、mo、cr、ni，待钢水熔化67％之后加入nb，搅拌均匀，充分熔化，浇铸成铸件；
(3)热处理：取铸件，以120℃/h的速率升高温度为820℃，保温2-3小时，再入炉中继续升高温度为930℃，保温1小时，出炉淬水至室温，然后回火，回火温度为610℃，保温5小时，自然冷却。
实施例2
一种铌合金掺杂铸钢材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)配料：按照如下元素的重量百分比进行配料：
c0.25、si0.60、mn1.50、p0.020、s0.020、mo0.25、cr0.30、ni0.5、nb0.1、其余的为fe；
(2)铸造：将fe进行熔炼，熔炼温度为1650℃，加入c、si、mn、p、s、mo、cr、ni，待钢水熔化70％之后加入nb，搅拌均匀，充分熔化，浇铸成铸件；
(3)热处理：取铸件，以130℃/h的速率升高温度为850℃，保温3小时，再入炉中继续升高温度为950℃，保温2小时，出炉淬水至室温，然后回火，回火温度为630℃，保温6小时，自然冷却。
实施例3
一种铌合金掺杂铸钢材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)配料：按照如下元素的重量百分比进行配料：
c0.20、mn1.00、p0-0.020、nb0.01、其余的为fe；
(2)铸造：将fe进行熔炼，熔炼温度为1500℃，加入c、mn、p，待钢水熔化65％之后加入nb，搅拌均匀，充分熔化，浇铸成铸件；
(3)热处理：取铸件，以110℃/h的速率升高温度为800℃，保温2小时，再入炉中继续升高温度为910℃，保温1小时，出炉淬水至室温，然后回火，回火温度为600℃，保温4.5小时，自然冷却。
实施例4
一种铌合金掺杂铸钢材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)配料：按照如下元素的重量百分比进行配料：
c0.22、si0.30、mn1.03、p0.012、s0.013、mo0.10、cr0.20、ni0.4、nb0.04、其余的为fe；
(2)铸造：将fe进行熔炼，熔炼温度为1550℃，加入c、si、mn、p、s、mo、cr、ni，待钢水熔化70％之后加入nb，搅拌均匀，充分熔化，浇铸成铸件；
(3)热处理：取铸件，以130℃/h的速率升高温度为850℃，保温2小时，再入炉中继续升高温度为910℃，保温1-小时，出炉淬水至室温，然后回火，回火温度为620℃，保温4.5小时，自然冷却。
实施例5
一种铌合金掺杂铸钢材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)配料：按照如下元素的重量百分比进行配料：
c0.20、、mn1.50、p0.020、s0.020、mo0.25、cr0.30、ni0.5、nb0.1、其余的为fe；
(2)铸造：将fe进行熔炼，熔炼温度为1650℃，加入c、mn、p、s、mo、cr、ni，待钢水熔化70％之后加入nb，搅拌均匀，充分熔化，浇铸成铸件；
(3)热处理：取铸件，以110℃/h的速率升高温度为820℃，保温2小时，再入炉中继续升高温度为930℃，保温1小时，出炉淬水至室温，然后回火，回火温度为620℃，保温5小时，自然冷却。
性能测试：
rp0.2≥345mpa,
rm≥550mpa,
a％≥18
z％≥35；
对比实验：
按照上述实施例1-5中的制备方法，区别之处在于不添加nb，然后对分别得到的5次对比产品进行测试：