一种机械臂合金铸件及铸造工艺制造技术

本发明专利技术公开本发明专利技术提供一种机械臂合金铸件及铸造工艺，该机械臂合金铸件中各化学组份的重量百分比为：C：0.18‑0.23％、Si：0.06‑0.09％、Mn：1.1‑1.3％、Ni：0.15‑0.18％、Al：0.13‑0.18％、Mg：0.02‑0.05％、Cu：0.21‑0.26％、Mo：0.12‑0.18％、V：0.15‑0.19％、Co：0.12‑0.16％、Ti：0.11‑0.15％、Nb：0.11‑0.15％，余量为Fe，铸造工艺包括熔炼、浇注、热处理、镀层处理四大步骤，通过本发明专利技术的技术手段制备得到的机械臂合金铸件，具有耐磨、耐腐蚀、高韧性、高机械强度的特点。

A mechanical arm alloy casting and casting process

The invention provides a mechanical arm alloy casting and a casting process. The weight percentage of the chemical components in the alloy castings of the mechanical arm is: C:0.18 0.23%, Si:0.06, 1.3%, Ni:0.15, 0.18%, Al:0.13 0.18%, Mg:0.02 0.05%, Cu:0.21 0.26%, Mo:0.. 12, 0.18%, V:0.15 0.19%, Co:0.12 0.16%, Ti:0.11 0.15% and Nb:0.11 0.15%, and the allowance is Fe. The casting process includes four steps, melting, pouring, heat treatment, and coating treatment. The mechanical arm alloy castings obtained by this invention are wear-resistant, corrosion resistant and high toughness. The characteristics of high mechanical strength.

【技术实现步骤摘要】
一种机械臂合金铸件及铸造工艺
本专利技术涉及机械臂配件合金领域，具体涉及一种机械臂合金铸件及铸造工艺。
技术介绍
随着工业革命的兴起，机械作业逐渐替代传统的手工作业，因此工业铸造产业得到飞速发展。由于，合金比一般金属具有较高的物理性能如耐腐蚀、耐磨、高硬度，因此，合金成为铸造件的主要原料。合金铸造业得到飞速发展，各种型号、规格的合金铸件应用到工业生产的机器中。铸件有多种分类方法：按其所用金属材料的不同，分为铸钢件、铸铁件、铸铜件、铸铝件、铸镁件、铸锌件、铸钛件等，而每类铸件又可按其化学成分或金相组织进一步分成不同的种类，如铸铁件可分为灰铸铁件、球墨铸铁件、蠕墨铸铁件、可锻铸铁件、合金铸铁件等；按铸件成型方法的不同，可以把铸件分为普通砂型铸件、金属型铸件、压铸件、离心铸件、连续浇注件、熔模铸件、陶瓷型铸件、电渣重熔铸件、双金属铸件等。其中以普通砂型铸件应用最多，约占全部铸件产量的80％。而铝、镁、锌等有色金属铸件，多是压铸件。铸件的配方组份中，不同元素具有不同作用效果，如Mo元素能够增加铸件的淬透性，微量的Cu元素能够有效促进铸件的强度和耐磨性，因此，选用不同组份材料、配比以及铸造方法，铸造而成的铸件其理化性质具有较大的差异。如中国专利号为CN201611259198.0公开“一种2050合金铸造工艺方法”，通过该方法制备得到的合金具有较好的热加工性能，然而该方法制备的合金耐磨损性能较差，针对现有技术不足未有一种实施有效方法解决。
技术实现思路
(一)解决的技术问题针对上述现有技术存在的不足，本专利技术提供一种机械臂合金铸件及铸造工艺，通过本专利技术的技术手段制备得到的机械臂合金铸件，具有耐磨、耐腐蚀、高韧性、高机械强度的特点。(二)技术方案为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现:一种机械臂合金铸件，该机械臂合金铸件中各化学组份的重量百分比为：C：0.18-0.23％、Si：0.06-0.09％、Mn：1.1-1.3％、Ni：0.15-0.18％、Al：0.13-0.18％、Mg：0.02-0.05％、Cu：0.21-0.26％、Mo：0.12-0.18％、V：0.15-0.19％、Co：0.12-0.16％、Ti：0.11-0.15％、Nb：0.11-0.15％，余量为Fe。优选地，所述机械臂合金铸件中各化学组份的重量百分比为：C：0.18％、Si：0.08％、Mn：1.2％、Ni：0.16％、Al：0.15％、Mg：0.04％、Cu：0.23％、Mo：0.16％、V：0.17％、Co：0.16％、Ti：0.13％、Nb：0.14％，余量为Fe。优选地，所述机械臂合金铸件中各化学组份的重量百分比为：C：0.21％、Si：0.07％、Mn：1.1％、Ni：0.16％、Al：0.16％、Mg：0.03％、Cu：0.22％、Mo：0.16％、V：0.18％、Co：0.14％、Ti：0.13％、Nb：0.13％，余量为Fe。上述机械臂合金铸件的铸造工艺包括以下步骤：(1)熔炼：按照上述各化学成分重量配比，称取制备原料，加入熔炉中熔炼得到合金熔液，熔液静置30-50min；(2)浇注：将步骤(1)中的熔液浇注到模具中浇注成型，冷却至室温，得到成型的铸件；(3)热处理：将步骤(2)中的铸件在真空条件下加热至650-750℃，保温20-30min，通Ar以2-5℃/min速度降温至室温，再以2-5℃/min速度升温至800-900℃，保温25-30min，再通Ar以5-7℃/min速度降温至室温，得到铸件半成品；(4)镀层处理：称取铸件半成品质量1-2‰的VN粉末装入等离子喷枪中，对铸件表面进行等离子喷涂，得到成品。优选地，所述步骤(1)中熔液静置30min。优选地，所述步骤(2)中的铸件在真空条件下加热至750℃，保温20min。优选地，所述步骤(3)中的铸件半成品在真空条件下加热至750℃，保温30min，通Ar以5℃/min速度降温至室温，再以2℃/min速度升温至900℃，保温20min，再通Ar以7℃/min速度降温至室温，得到铸件半成品。优选地，所述步骤(4)中称取铸件半成品质量1‰的VN粉末装入等离子喷枪中，对铸件表面进行等离子喷涂。有益效果1、本专利技术提供一种机械臂合金铸件及铸造工艺，该机械臂合金铸件的组份材料中包括金属元素Mo、Co、Ti、Nb以及Fe等元素，其中Co具有细化晶粒，降低合金材料的过热倾向性能，提高合金的耐用度。Ti与C元素能够形成强固的TiC化合物，TiC与Co配合共同降低合金过热倾向性能，以及细化晶粒。Nb与C元素形成NbC，NbC也能够细化晶粒，且在高温条件下可以有效阻止晶粒变大。Nb与Fe可以形成NbFe，能够促进时效硬化，同时Mo元素与Fe形成配合物，可以进一步提高铸件的硬度，上述各组份元素之间相互作用共同提高铸件的硬度、耐磨性能以及耐磨损性。2、机械臂合金铸件的铸造工艺包括熔炼、浇注、热处理、镀层处理，其中通过热处理操作能够提高铸件的硬度、耐磨性能、韧性，通过在铸件表面等离子喷涂VN粉末，能够进一步增加铸件的硬度、耐磨性能以及耐腐蚀性能以及抗氧化性能。通过热处理，铸件的金相结构得到优化，晶粒得到细化，铸件的硬度、耐磨性等理化性能得到大幅提高。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1:一种机械臂合金铸件，该机械臂合金铸件中各化学组份的重量百分比为：C：0.18％、Si：0.08％、Mn：1.2％、Ni：0.16％、Al：0.15％、Mg：0.04％、Cu：0.23％、Mo：0.16％、V：0.17％、Co：0.16％、Ti：0.13％、Nb：0.14％，余量为Fe。上述机械臂合金铸件的铸造工艺包括以下步骤：(1)熔炼：按照上述各化学成分重量配比，称取制备原料，加入熔炉中熔炼得到合金熔液，熔液静置30min；(2)浇注：将步骤(1)中的熔液浇注到模具中浇注成型，冷却至室温，得到成型的铸件；(3)热处理：所述步骤(3)中的铸件在真空条件下加热至750℃，保温30min，通Ar以5℃/min速度降温至室温，再以2℃/min速度升温至900℃，保温30min，再通Ar以7℃/min速度降温至室温，得到铸件半成品；(4)镀层处理：称取铸件半成品质量1‰的VN粉末装入等离子喷枪中，对铸件表面进行等离子喷涂，得到成品。实施例2:一种机械臂合金铸件，该机械臂合金铸件中各化学组份的重量百分比为：C：0.21％、Si：0.07％、Mn：1.1％、Ni：0.16％、Al：0.16％、Mg：0.03％、Cu：0.22％、Mo：0.16％、V：0.18％、Co：0.14％、Ti：0.13％、Nb：0.13％，余量为Fe。上述机械臂合金铸件的铸造工艺包括以下步骤：(1)熔炼：按照上述各化学成分重量配比，称取制备原料，加入熔炉中熔炼得到合金熔液，熔液静置50min；(2)浇注：将步骤(1)中的熔液浇注到模具中浇注成型，冷却至室温本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机械臂合金铸件，其特征在于，所述该机械臂合金铸件中各化学组份的重量百分比为：C：0.18‑0.23％、Si：0.06‑0.09％、Mn：1.1‑1.3％、Ni：0.15‑0.18％、Al：0.13‑0.18％、Mg：0.02‑0.05％、Cu：0.21‑0.26％、Mo：0.12‑0.18％、V：0.15‑0.19％、Co：0.12‑0.16％、Ti：0.11‑0.15％、Nb：0.11‑0.15％，余量为Fe。

【技术特征摘要】
1.一种机械臂合金铸件，其特征在于，所述该机械臂合金铸件中各化学组份的重量百分比为：C：0.18-0.23％、Si：0.06-0.09％、Mn：1.1-1.3％、Ni：0.15-0.18％、Al：0.13-0.18％、Mg：0.02-0.05％、Cu：0.21-0.26％、Mo：0.12-0.18％、V：0.15-0.19％、Co：0.12-0.16％、Ti：0.11-0.15％、Nb：0.11-0.15％，余量为Fe。2.根据权利要求1所述的机械臂合金铸件，其特征在于，所述机械臂合金铸件中各化学组份的重量百分比为：C：0.18％、Si：0.08％、Mn：1.2％、Ni：0.16％、Al：0.15％、Mg：0.04％、Cu：0.23％、Mo：0.16％、V：0.17％、Co：0.16％、Ti：0.13％、Nb：0.14％，余量为Fe。3.根据权利要求1所述的机械臂合金铸件，其特征在于，所述机械臂合金铸件中各化学组份的重量百分比为：C：0.21％、Si：0.07％、Mn：1.1％、Ni：0.16％、Al：0.16％、Mg：0.03％、Cu：0.22％、Mo：0.16％、V：0.18％、Co：0.14％、Ti：0.13％、Nb：0.13％，余量为Fe。4.根据权利要求1-3任一所述的机械臂合金铸件的铸造工艺，其特征在于，所述该机械臂合金铸件的铸造工艺包括以下步骤：(1)熔炼：按照上...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞韶华，程华，韩年珍，程东华，邱晨健，陈彬，
申请(专利权)人：和县隆盛精密机械有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34