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

背景技術(shù)：

機(jī)械手由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和電氣控制系統(tǒng)等組成，其能按照預(yù)選程序自動(dòng)完成幾個(gè)規(guī)定的動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)物體的自動(dòng)夾取和運(yùn)送。在沖壓生產(chǎn)中，它不僅用于一臺(tái)壓力機(jī)上完成上下料工作，實(shí)現(xiàn)單機(jī)自動(dòng)化，也可以用在由若干臺(tái)壓力機(jī)組成的流水生產(chǎn)線上，實(shí)現(xiàn)各壓力機(jī)之間工件的自動(dòng)傳遞，形成自動(dòng)沖壓生產(chǎn)線。由于機(jī)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(duì)于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化更具有重要意義，但是機(jī)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(jī)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(jìn)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(duì)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(huì)噴涂防護(hù)涂層，但也需要提高機(jī)械手本身的耐磨耐腐蝕性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述存在的問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種機(jī)械手用耐磨耐腐蝕合金鑄件及其制備方法，通過(guò)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(qiáng)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(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明采用以下的技術(shù)方案：

一種機(jī)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(jī)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(jī)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?dú)猓{(diào)節(jié)溫度為1500-1510℃，在氮?dú)鈿夥障逻M(jìn)行一次脫氧除渣，然后添加強(qiáng)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(duì)包內(nèi)鐵水進(jìn)行二次脫氧除渣，扒渣后待冷卻至1130-1140℃，進(jìn)行鑄件，得初產(chǎn)品；

4)將初產(chǎn)品依次進(jìn)行兩次淬火、回火處理得機(jī)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(qiáng)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(guò)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(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)化材料提高機(jī)械手的機(jī)械性能，同時(shí)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(guò)程中氮?dú)夥諊泊龠M(jìn)了氮化物的形成，進(jìn)一步有利于提高機(jī)械性能，且氮化物與銅基可形成復(fù)合材料，對(duì)機(jī)械手的屈服強(qiáng)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(jìn)行的強(qiáng)化、孕育等處理步驟，一方面提高了熔融效果，另一方面對(duì)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(wèn)題，提高了耐磨性、硬度、強(qiáng)度和韌性。

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?；诒景l(fā)明的實(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)械手用耐磨耐腐蝕合金鑄件，由以下質(zhì)量份數(shù)組成：C 0.5％、Si 1.3％、Mn 0.9％、W 0.32％、Cr 19％、Ni 3.5％、B 0.028％、Mg 0.35％、Cu 0.5％、Zn 0.3％、稀土氧化物0.08％、N 0.008％、P≤0.02％、S≤0.02％、余量為Fe。

所述稀土氧化物為氧化鈰。

機(jī)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?dú)猓{(diào)節(jié)溫度為1500-1510℃，在氮?dú)鈿夥障逻M(jìn)行一次脫氧除渣，然后添加強(qiáng)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(duì)包內(nèi)鐵水進(jìn)行二次脫氧除渣，扒渣后待冷卻至1130-1140℃，進(jìn)行熱軋成型，得初產(chǎn)品；

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

實(shí)施例2：

一種機(jī)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％、Si 1.4％、Mn 0.9％、W 0.3％、Cr 19.5％、Ni 4.5％、B 0.026％、Mg 0.45％、Cu 1％、Zn 0.2％、稀土氧化物0.06％、N 0.006％、P≤0.02％、S≤0.02％、余量為Fe。

所述稀土氧化物為氧化鈰、氧化釔的組合物。

本實(shí)施例制備方法同實(shí)施例1。

實(shí)施例3：

一種機(jī)械手用耐磨耐腐蝕合金鑄件，由以下質(zhì)量份數(shù)組成：C 0.45％、Si 1.4％、Mn 1.1％、W 0.33％、Cr 18％、Ni 5％、B 0.025％、Mg 0.5％、Cu 1％、Zn 0％、稀土氧化物0.15％、N 0.005％、P≤0.02％、S≤0.02％、余量為Fe。

所述稀土氧化物為氧化鈰、氧化釔、氧化鑭的組合物。

本實(shí)施例制備方法同實(shí)施例1。

實(shí)施例4：

一種機(jī)械手用耐磨耐腐蝕合金鑄件，由以下質(zhì)量份數(shù)組成：C 0.55％、Si 1.2％、Mn 1.1％、W 0.35％、Cr 18.5％、Ni 4％、B 0.03％、Mg 0.45％、Cu 0％、Zn 0％、稀土氧化物0.2％、N 0.005％、P≤0.02％、S≤0.02％、余量為Fe。

所述稀土氧化物為氧化鑭。

本實(shí)施例制備方法同實(shí)施例1。

實(shí)施例5：

一種機(jī)械手用耐磨耐腐蝕合金鑄件，由以下質(zhì)量份數(shù)組成：C 0.6％、Si 1.2％、Mn 1％、W 0.35％、Cr20％、Ni 4％、B 0.025％、Mg 0.3％、Cu 1.5％、Zn 0.1％、稀土氧化物0.1％、N 0.001％、P≤0.02％、S≤0.02％、余量為Fe。

所述稀土氧化物為氧化鈰、氧化鑭的。

本實(shí)施例制備方法同實(shí)施例1。

實(shí)施例6：

一種機(jī)械手用耐磨耐腐蝕合金鑄件，由以下質(zhì)量份數(shù)組成：C 0.5％、Si 1.3％、Mn 1.2％、W 0.32％、Cr 20％、Ni 3％、B 0.025％、Mg 0.4％、Cu 0.2％、Zn 0.4％、稀土氧化物0.05％、N 0.01％、P≤0.02％、S≤0.02％、余量為Fe。

所述稀土氧化物為氧化釔、氧化鑭、氧化銣的組合物。

本實(shí)施例制備方法同實(shí)施例1。

實(shí)施例7：

一種機(jī)械手用耐磨耐腐蝕合金鑄件，由以下質(zhì)量份數(shù)組成：C 0.45％、Si 1.2％、Mn 1％、W 0.3％、Cr 18％、Ni 3.5％、B 0.03％、Mg 0.45％、Cu 0％、Zn 0.3％、稀土氧化物0.15％、N 0.008％、P≤0.02％、S≤0.02％、余量為Fe。

所述稀土氧化物為氧化鑭。

本實(shí)施例制備方法同實(shí)施例1。

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。