[發(fā)明專利]一種機械手用耐磨耐腐蝕合金鑄件及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710053950.4
• 申請日: 2017-01-22
• 公開（公告）號: CN106636910A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 韓年珍
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽臣諾機器人科技有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/42;C22C38/44;C22C38/54;C22C33/06;C21D1/18
• 代理公司: 合肥順超知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙)34120
• 代理人: 周發(fā)軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機械鑄造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種機械手用耐磨耐腐蝕合金鑄件及其制備方法。

背景技術(shù)

機械手由執(zhí)行機構(gòu)、驅(qū)動機構(gòu)和電氣控制系統(tǒng)等組成，其能按照預(yù)選程序自動完成幾個規(guī)定的動作，實現(xiàn)物體的自動夾取和運送。在沖壓生產(chǎn)中，它不僅用于一臺壓力機上完成上下料工作，實現(xiàn)單機自動化，也可以用在由若干臺壓力機組成的流水生產(chǎn)線上，實現(xiàn)各壓力機之間工件的自動傳遞，形成自動沖壓生產(chǎn)線。由于機械手能方便地改變工作程序，因而在經(jīng)常變換產(chǎn)品品種的中小件沖壓生產(chǎn)中，對于實現(xiàn)生產(chǎn)自動化更具有重要意義，但是機械手需要在各種環(huán)境下使用，因此需要具備優(yōu)良的物理性能和化學(xué)性能才能滿足使用需求。如現(xiàn)有的機械手有些需要處于高濕性環(huán)境中工作，甚至需從液體中抓取物件進行轉(zhuǎn)移，作為鋼制本體，其表面沾染化學(xué)試劑或液體后對本身的腐蝕、銹蝕作用大大影響了使用壽命和效率，雖然表面會噴涂防護涂層，但也需要提高機械手本身的耐磨耐腐蝕性能。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述存在的問題，本發(fā)明提出了一種機械手用耐磨耐腐蝕合金鑄件及其制備方法，通過熱熔、脫氧除渣、孕育、熱軋、淬火、回火等步驟制成，制得的鑄件具有優(yōu)異的耐磨耐腐蝕性，且強度高、硬度高，抗氧化性和抗變形性也具有顯著的改善，大大提高了使用壽命。

為了實現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明采用以下的技術(shù)方案：

一種機械手用耐磨耐腐蝕合金鑄件，由以下質(zhì)量份數(shù)組成：C 0.4-0.6％、Si 1.2-1.4％、Mn 0.9-1.2％、W 0.3-0.35％、Cr 18-20％、Ni 3.5-5％、B 0.025-0.03％、Mg 0.3-0.5％、Cu 0-1.5％、Zn 0-0.4％、稀土氧化物0.05-0.2％、N 0.005-0.01％、P≤0.02％、S≤0.02％、余量為Fe。

優(yōu)選的，機械手用耐磨耐腐蝕合金鑄件，由以下質(zhì)量份數(shù)組成：0.5-0.6％、Si 1.3-1.4％、Mn 1-1.2％、W 0.32-0.35％、Cr 19-20％、Ni 4-5％、B 0.028-0.03％、Mg 0.4-0.5％、Cu 1-1.5％、Zn 0.3-0.4％、稀土氧化物0.1-0.2％、N 0.008-0.01％、P≤0.02％、S≤0.02％、余量為Fe。

優(yōu)選的，所述稀土氧化物為氧化鈰、氧化釔、氧化鑭、氧化銣中的一種或多種組合物。

優(yōu)選的，機械手用耐磨耐腐蝕合金鑄件的制備方法，步驟如下：

1)將廢鋼、硅鐵、錳鐵、鎢砂、鉻鐵、鎳鐵、硼砂、方鎂石投入中頻電爐中加熱至熔融，然后向其中通入氮氣，調(diào)節(jié)溫度為1500-1510℃，在氮氣氣氛下進行一次脫氧除渣，然后添加強化劑和稀土氧化物；

2)向其中加入孕育劑，孕育處理5-8min，然后調(diào)節(jié)鐵水溫度為1460-1470℃，并將銅粉、銅金粉隨鐵水出包；

3)對包內(nèi)鐵水進行二次脫氧除渣，扒渣后待冷卻至1130-1140℃，進行鑄件，得初產(chǎn)品；

4)將初產(chǎn)品依次進行兩次淬火、回火處理得機械手用耐磨耐腐蝕合金鑄件。

優(yōu)選的，步驟1)中一次脫氧除渣中脫氧劑為硅鐵粉，除渣劑為焦炭粉，強化劑為碳化硅。

優(yōu)選的，步驟2)中孕育劑為硅鈣孕育劑。

優(yōu)選的，步驟3)中二次脫氧除渣中脫氧劑為碳化硅和鋁粉的混合物，除渣劑為珍珠巖除渣劑。

優(yōu)選的，步驟4)中第一次淬火、回火處理具體為淬火采用雙液淬火、回火采用低溫回火，第二次淬火、回火處理具體為淬火采用等溫淬火、回火采用中溫回火。

由于采用上述的技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過熱熔、脫氧除渣、孕育、熱軋、淬火、回火等步驟制成，制得的合金鑄件具有優(yōu)異的耐磨耐腐蝕性，且強度高、硬度高，抗氧化性和抗變形性也具有顯著的改善，大大提高了使用壽命。

本發(fā)明中除了添加常規(guī)使用的Cr、W、B、Ni等強化元素，還添加有Mg元素與之形成復(fù)合材料，大大提高了材料成型后的綜合性能；稀土元素一方面可作為強化材料提高機械手的機械性能，同時有助于后期孕育處理的細(xì)致性，大大提高了鐵水的均勻度和成型效果；另外在熔煉的過程中氮氣氛圍也促進了氮化物的形成，進一步有利于提高機械性能，且氮化物與銅基可形成復(fù)合材料，對機械手的屈服強度的硬度均有顯著的提升，減小了摩擦損耗率。

采用兩次脫氧除渣及中期進行的強化、孕育等處理步驟，一方面提高了熔融效果，另一方面對于晶體細(xì)化及后期的晶體成型具有明顯改善，而兩次淬火、回火處理，大大減少了鑄件的內(nèi)應(yīng)力，避免了鑄件表面的裂紋、易變形等問題，提高了耐磨性、硬度、強度和韌性。