本發(fā)明涉及合金材料領(lǐng)域，具體涉及一種機(jī)械臂用高強(qiáng)度合金及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)在工業(yè)化、信息化的發(fā)展，人們對(duì)于工業(yè)化的生產(chǎn)要求也越來(lái)越高，對(duì)于操作的精度度要求也更高。因此，在加工生產(chǎn)一些工業(yè)上的精密性器件時(shí)，常常采用一些機(jī)械臂進(jìn)行操作，既能降低工作強(qiáng)度，又能提高對(duì)于生產(chǎn)要求的精密性要求。機(jī)械臂能夠接受指令，精確地定位到三維或二維空間上的某一點(diǎn)進(jìn)行作業(yè)。機(jī)械臂一般有三個(gè)運(yùn)動(dòng)：伸縮、旋轉(zhuǎn)和升降，其中旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是由機(jī)械臂和相應(yīng)的機(jī)械臂安裝架配合完成的，更具體的說(shuō)，在這種結(jié)構(gòu)的機(jī)械臂旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中，機(jī)械臂一般都鉸接在機(jī)械臂安裝架上，同時(shí)機(jī)械臂還連接有驅(qū)動(dòng)用的氣缸或油缸，由此來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)械臂的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
目前使用的機(jī)械臂常常是在一個(gè)平面上進(jìn)行左右、上下，或前后調(diào)節(jié)，當(dāng)所需生產(chǎn)加工的產(chǎn)品形狀多樣化，需要進(jìn)行多個(gè)方向調(diào)節(jié)時(shí)，長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)作，會(huì)造成機(jī)械臂各個(gè)部件的磨損，尤其是表面磨損嚴(yán)重，因此現(xiàn)有的機(jī)械臂產(chǎn)品有很多技術(shù)局限性，機(jī)械臂部件強(qiáng)度、強(qiáng)度不夠，在使用中容易磨損，機(jī)械臂的使用壽命不長(zhǎng)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種機(jī)械臂用高強(qiáng)度合金及其制備方法。
為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：
一種機(jī)械臂用高強(qiáng)度合金，由以下質(zhì)量百分比的元素組成：C 1.75-2.02％、Mn 1.1-1.5％、Si 1.0-1.3％、Cr2.5-3.8％、Ni 0.32-0.68％、Nb 0.45-0.88％、Mo 0.15-0.32％、Hf 0.30-0.42％，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
優(yōu)選地，由以下質(zhì)量百分比的元素組成：C 1.92％、Mn 1.3％、Si 1.1％、Cr 3.2％、Ni 0.46％、Nb 0.66％、Mo 0.22％、Hf 0.35％，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
優(yōu)選地，由以下質(zhì)量百分比的元素組成：C 1.95％、Mn 1.4％、Si 1.2％、Cr 3.4％、Ni 0.51％、Nb 0.62％、Mo 0.25％、Hf 0.33％，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
機(jī)械臂用高強(qiáng)度合金的制備方法，步驟如下：
1)裝爐
根據(jù)耐磨鑄件的成分進(jìn)行配料，將邊角廢料和易燒損料裝在爐底，將合金和生鐵裝在中上層；
2)熔煉
升溫加熱熔煉，熔煉溫度控制在1520-1560℃，當(dāng)爐料化平后，向其中加入硅鐵，待爐料化開(kāi)后，攪拌3-5min，扒渣，取樣檢測(cè)，調(diào)整成分；
3)澆鑄
將熔煉后的鋼水出爐，澆鑄于鑄模中，得到鑄件；
4)熱處理
將鑄件加熱到620-660℃，保溫2-3h，再升溫至920-950℃，保溫2-3h，水淬至常溫，再將其回火加熱至200-240℃，保溫時(shí)間為2-3h后空氣冷卻，即得。
優(yōu)選地，所述步驟2)出爐溫度為1450-1480℃。
本發(fā)明有益效果：本發(fā)明提供了一種機(jī)械臂用高強(qiáng)度合金，通過(guò)合理調(diào)整各元素比例使元素間產(chǎn)生協(xié)同作用，從而使其具有很好的強(qiáng)度和硬度，其中抗拉強(qiáng)度可達(dá)470N/mm2，布氏硬度達(dá)115N/mm2以上，本發(fā)明的合金制備的機(jī)械臂在長(zhǎng)時(shí)間的工作運(yùn)行下，機(jī)械臂鑄件表面層無(wú)剝落現(xiàn)象，耐磨損，機(jī)械臂使用壽命長(zhǎng)，具有很好的市場(chǎng)前景。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
實(shí)施例1：
一種機(jī)械臂用高強(qiáng)度合金，由以下質(zhì)量百分比的元素組成：C 1.92％、Mn 1.3％、Si 1.1％、Cr 3.2％、Ni 0.46％、Nb 0.66％、Mo 0.22％、Hf 0.35％，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
機(jī)械臂用高強(qiáng)度合金的制備方法，步驟如下：
1)裝爐
根據(jù)耐磨鑄件的成分進(jìn)行配料，將邊角廢料和易燒損料裝在爐底，將合金和生鐵裝在中上層；
2)熔煉
升溫加熱熔煉，熔煉溫度控制在1540℃，當(dāng)爐料化平后，向其中加入硅鐵，待爐料化開(kāi)后，攪拌3-5min，扒渣，取樣檢測(cè)，調(diào)整成分；
3)澆鑄
將熔煉后的鋼水出爐，出爐溫度為1470℃，澆鑄于鑄模中，得到鑄件；
4)熱處理
將鑄件加熱到640℃，保溫2.5h，再升溫至940℃，保溫2.5h，水淬至常溫，再將其回火加熱至220℃，保溫2h后空氣冷卻，即得。
實(shí)施例2：
一種機(jī)械臂用高強(qiáng)度合金，由以下質(zhì)量百分比的元素組成：C 1.95％、Mn 1.4％、Si 1.2％、Cr 3.4％、Ni 0.51％、Nb 0.62％、Mo 0.25％、Hf 0.33％，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
機(jī)械臂用高強(qiáng)度合金的制備方法，步驟如下：
1)裝爐
根據(jù)耐磨鑄件的成分進(jìn)行配料，將邊角廢料和易燒損料裝在爐底，將合金和生鐵裝在中上層；
2)熔煉
升溫加熱熔煉，熔煉溫度控制在1550℃，當(dāng)爐料化平后，向其中加入硅鐵，待爐料化開(kāi)后，攪拌3-5min，扒渣，取樣檢測(cè)，調(diào)整成分；
3)澆鑄
將熔煉后的鋼水出爐，出爐溫度為1460℃，澆鑄于鑄模中，得到鑄件；
4)熱處理
將鑄件加熱到650℃，保溫2h，再升溫至930℃，保溫3h，水淬至常溫，再將其回火加熱至220℃，保溫時(shí)間為3h后空氣冷卻，即得。
實(shí)施例3：
一種機(jī)械臂用高強(qiáng)度合金，由以下質(zhì)量百分比的元素組成：C 1.75％、Mn 1.5％、Si 1.0％、Cr 3.8％、Ni 0.32％、Nb 0.88％、Mo 0.15％、Hf 0.42％，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
機(jī)械臂用高強(qiáng)度合金的制備方法，步驟如下：
1)裝爐
根據(jù)耐磨鑄件的成分進(jìn)行配料，將邊角廢料和易燒損料裝在爐底，將合金和生鐵裝在中上層；
2)熔煉
升溫加熱熔煉，熔煉溫度控制在1520℃，當(dāng)爐料化平后，向其中加入硅鐵，待爐料化開(kāi)后，攪拌3-5min，扒渣，取樣檢測(cè)，調(diào)整成分；
3)澆鑄
將熔煉后的鋼水出爐，出爐溫度為1450℃，澆鑄于鑄模中，得到鑄件；
4)熱處理
將鑄件加熱到620℃，保溫3h，再升溫至920℃，保溫3h，水淬至常溫，再將其回火加熱至200℃，保溫時(shí)間為3h后空氣冷卻，即得。
實(shí)施例4：
一種機(jī)械臂用高強(qiáng)度合金，由以下質(zhì)量百分比的元素組成：C 2.02％、Mn 1.1％、Si 1.3％、Cr 2.5％、Ni 0.68％、Nb 0.45％、Mo 0.32％、Hf 0.30％，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
機(jī)械臂用高強(qiáng)度合金的制備方法，步驟如下：
1)裝爐
根據(jù)耐磨鑄件的成分進(jìn)行配料，將邊角廢料和易燒損料裝在爐底，將合金和生鐵裝在中上層；
2)熔煉
升溫加熱熔煉，熔煉溫度控制在1560℃，當(dāng)爐料化平后，向其中加入硅鐵，待爐料化開(kāi)后，攪拌3-5min，扒渣，取樣檢測(cè)，調(diào)整成分；
3)澆鑄
將熔煉后的鋼水出爐，出爐溫度為1480℃，澆鑄于鑄模中，得到鑄件；
4)熱處理
將鑄件加熱到660℃，保溫2h，再升溫至950℃，保溫2h，水淬至常溫，再將其回火加熱至240℃，保溫時(shí)間為2h后空氣冷卻，即得。
需要說(shuō)明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類(lèi)的關(guān)系術(shù)語(yǔ)僅僅用來(lái)將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開(kāi)來(lái)，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒(méi)有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒(méi)有更多限制的情況下，由語(yǔ)句“包括一個(gè)……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。
以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。