[發明專利]一種柔輪用特殊鋼及其制備工藝

有效

• 申請號: 202210529639.3
• 申請日: 2022-05-16
• 公開（公告）號: CN115233089B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: 郭奇勛;于廣華;王學敏;滕蛟;黃意雅;徐秀蘭;朱冠倫;任宏宇;何強
• 申請（專利權）人: 季華實驗室
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/42;C22C38/44;C22C38/54;C21D8/02;C22C33/04
• 代理公司: 深圳市世紀恒程知識產權代理事務所 44287
• 代理人: 丁志新

本申請公開了一種柔輪用特殊鋼及其制備工藝，所述柔輪用特殊鋼采用中碳高強度特殊鋼制成，所述中碳高強度特殊鋼的化學成分按質量百分含量包括：C：0.38％?0.40％、Si：0.15％?0.25％、Mn：1.0％?1.20％、Cr：0.8％?2.20％、Ni：0.5％?0.8％、Mo：0.20％?0.25％、B：0.0005％?0.0010％、Sn：0.01?0.02％、P≤0.012％、S≤0.005％、Cu：0.30％?0.40％，余量為Fe及不可避免的雜質。本申請解決了現有技術柔輪材料的耐候性較差的技術問題。

技術領域

本申請涉及柔性齒輪技術領域，尤其涉及一種柔輪用特殊鋼及其制備工藝。

背景技術

隨著全球經濟一體化，世界各地提出了工業4.0，國內也出現了相對應的又一次工業化革命，即以工業2.0為標志的無人工程，黑燈工廠等。在這一進程中，各類工業機器人大量涌現。同時服務于第三產業的協作機器人更是進入了快車道，獲得了空前的發展機會。然而在國內機器人發展過程中，工業機器人或協作機器人的關鍵部件如諧波減速器性能成了整個機器人工業發展的瓶頸。諧波減速器是一種靠波發生器與柔性軸承使柔性齒輪(柔輪)產生彈性變形，并與剛性齒輪(剛輪)相嚙合來傳遞運動和動力的齒輪傳動機構。由于諧波減速器為精密加工產品，當協作機器人在高溫、高濕、高氯離子含量的環境工作時，環境極易造成機器人中的諧波減速器內部腐蝕，從而使得諧波減速器中的柔輪的強韌性能和抗疲勞性能等性能降低，進而使得諧波減速器無法滿足協作機器人的要求，也即，柔輪材料的耐候性能直接制約了國產諧波減速器的壽命，因此如何提升國產柔輪用特殊鋼的耐候性能，對于維持甚至是提升諧波減速器的壽命至關重要。

發明內容

本申請的主要目的在于提供一種柔輪用特殊鋼及其制備工藝，旨在解決現有技術柔輪材料的耐候性較差的技術問題。

為實現上述目的，本申請提供一種柔輪用特殊鋼，所述柔輪用特殊鋼采用中碳高強度特殊鋼制成，所述中碳高強度特殊鋼的化學成分按質量百分含量包括：C：0.38％-0.40％、Si：0.15％-0.25％、Mn：1.0％-1.20％、Cr：0.8％-2.20％、Ni：0.5％-0.8％、Mo：0.20％-0.25％、B：0.0005％-0.0010％、Sn：0.01-0.02％、P≤0.012％、S≤0.005％、Cu：0.30％-0.40％，余量為Fe及不可避免的雜質。

可選地，所述中碳高強度特殊鋼的化學成分中，Sn的質量是B的質量的15倍-20倍。

可選地，所述柔輪用特殊鋼的硬度為51.0-52.5HRC，所述柔輪用特殊鋼的-40℃夏比沖擊功為95-106J，所述柔輪用特殊鋼的平均失重率為1.020-1.113g/(m²·h)。

本申請還提供一種如上所述的柔輪用特殊鋼的制備工藝，所述柔輪用特殊鋼的制備工藝包括：熔煉、軋制、淬火處理、回火熱處理和控冷熱處理，其中，所述控冷熱處理包括：

將回火熱處理后的特殊鋼，感應加熱至830℃810℃，保溫5min，使金屬板材以4℃-6℃每秒的速度冷卻至300℃，空冷，得到柔輪用特殊鋼的成品。

可選地，所述淬火處理包括：

將軋制后的特殊鋼，感應加熱至830℃810℃，加熱保溫60min，油冷。

可選地，所述淬火處理包括：

將軋制后的特殊鋼，感應加熱至830℃810℃，加熱保溫60min，油冷。

可選地，所述回火熱處理包括：

將淬火處理后的特殊鋼，感應加熱至500℃810℃，保溫60min，空冷。

可選地，所述熔煉包括：

將原材料加熱至1140℃850℃，真空熔煉，保溫2h。