本發(fā)明涉及合金材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種機(jī)械臂上基座及其制備方法。

背景技術(shù)：

作為20世紀(jì)以來人類工業(yè)發(fā)展的重要成果之一的機(jī)器人技術(shù)，自上世紀(jì)60年代誕生第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人以后，就顯示了極強(qiáng)的生命力，經(jīng)過50多年的快速發(fā)展，機(jī)器人技術(shù)在學(xué)術(shù)研究和工業(yè)應(yīng)用方面都應(yīng)取得了巨大突破，如今的機(jī)器人已具有靈活性好，效率高、智能化程度高、可重復(fù)性強(qiáng)等一系列優(yōu)點(diǎn)，并具有一定的獨(dú)立性，能夠協(xié)助人類進(jìn)行難以完成的工作任務(wù)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)制造生產(chǎn)、醫(yī)療、軍事、家用等各個(gè)領(lǐng)域，完成檢測(cè)、焊接、裝配、打磨、搬運(yùn)等操作，將人類從重復(fù)、危險(xiǎn)、枯燥的工作中解放出來，提高生產(chǎn)效率的同時(shí)，保證了生產(chǎn)過程的連續(xù)性、穩(wěn)定性和可靠性。機(jī)械臂基座作為機(jī)械臂的組成部分，承受著整個(gè)機(jī)械臂的重量，因此需要具有較高的強(qiáng)度和硬度，同時(shí)還要具有減震性，對(duì)于可旋轉(zhuǎn)的基座而言，不僅要具有強(qiáng)度和剛度，而且還要具有耐磨性，以延長(zhǎng)機(jī)械臂的使用壽命。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

(一)解決的技術(shù)問題

本發(fā)明提供了一種機(jī)械臂上基座及其制備方法，使得機(jī)械臂基座具有較高的強(qiáng)度、硬度和耐磨性。

(二)技術(shù)方案

為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種機(jī)械臂上基座，其含有的化學(xué)元素成分及質(zhì)量百分比如下：C：2.5-3.2％、Cu：0.3-0.45％、Mn：0.7-1.2％、Mg：0.1-0.4％、Bi：0.05-0.2％、Si：1.2-3.2％、Sn：0.02-0.08％、Ni：0.2-1.8％、P：0.3-0.9％，B：0.04-0.09％，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。

優(yōu)選的，所述機(jī)械臂上基座含有的化學(xué)元素成分及質(zhì)量百分比如下：C：2.9％、Cu：0.35％、Mn：0.95％、Mg：0.1％、Bi：0.12％、Si：2.3％、Sn：0.05％、Ni：0.5％、P：0.3％，B：0.06％，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。

優(yōu)選的，所述機(jī)械臂上基座含有的化學(xué)元素成分及質(zhì)量百分比如下：C：2.7％、Cu：0.39％、Mn：0.8％、Mg：0.25％、Bi：0.15％、Si：1.6％、Sn：0.02％、Ni：1.1％、P：0.7％，B：0.08％，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。

一種機(jī)械臂上基座的制備方法，其特征在于，步驟如下：(1)按原料百分比稱取各原料；(2)將混合原料放入電爐中熔融，得到鐵水；(3)將步驟(2)熔融的鐵水澆注到預(yù)熱的模具型腔內(nèi)，制得鑄件；(4)將步驟(3)所得鑄件加熱到760-950℃，保溫5-8h，置于空氣中迅速冷卻到150-250℃，再加熱到500-650℃，保溫6-10h，隨爐冷卻到280-320℃，再空冷到室溫；(5)對(duì)步驟(4)所得鑄件進(jìn)行表面修補(bǔ)、精整。

優(yōu)選的，步驟(2)所述熔融的條件是1460-1550℃。

優(yōu)選的，步驟(3)模具型腔的預(yù)熱溫度是360-410℃。

(三)有益效果

本發(fā)明提供了一種機(jī)械臂上基座及其制備方法，原料組成中銅的加入能使組織更加致密，并且能細(xì)化和改善石墨的均勻分布，既能降低鑄鐵的白口傾向，又能降低奧氏體轉(zhuǎn)變臨界溫度，細(xì)化和增加珠光體；錳能夠降低共析轉(zhuǎn)變溫度，穩(wěn)定和細(xì)化珠光體，增加鑄鐵的強(qiáng)度和硬度；硅能使鐵水抗氧化能力增強(qiáng)，降低氮?dú)庠阼F水中的溶解度，促進(jìn)石墨化，對(duì)鐵素體有固溶強(qiáng)化作用，增加鑄鐵強(qiáng)度；鎳溶于鐵素體和珠光體的固溶體中，使之逐漸變?yōu)樗魇象w，硬化鑄鐵的基體，增加鑄鐵的硬度和強(qiáng)度；鎂可以使石墨按照球狀析出，促進(jìn)石墨球化；鉍作為表面活性元素，能吸附在石墨晶核表面，限制石墨生長(zhǎng)從而減少石墨尺寸，達(dá)到提高綜合力學(xué)性能、改善均勻性、加大組織調(diào)節(jié)的目的；磷主要以二元或三元磷共晶的形式存在于鑄鐵中，使鑄鐵強(qiáng)度提高，而且增加鑄鐵的耐磨性；錫可以提高鑄鐵強(qiáng)度，而不增加鑄鐵脆性；在制備方法中，將鑄件加熱到760-950℃，對(duì)鑄件進(jìn)行正火處理，處理后的鑄件珠光體含量增加，白口傾向消除，增強(qiáng)了鑄件的強(qiáng)度、硬度和耐磨性，隨后對(duì)鑄件進(jìn)行去應(yīng)力退火，在不改變強(qiáng)度和硬度的條件下，消除正火過程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力，穩(wěn)定鑄件的幾何尺寸。

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)械臂上基座，其含有的化學(xué)元素成分及質(zhì)量百分比為：C：2.9％、Cu：0.35％、Mn：0.95％、Mg：0.1％、Bi：0.12％、Si：2.3％、Sn：0.05％、Ni：0.5％、P：0.3％，B：0.06％，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)；其制備方法如下所述：

(1)按原料百分比稱取各種原料；(2)將混合原料放入電爐中1480℃條件下熔融，得到鐵水；(3)將模具預(yù)熱到370℃，把步驟(2)熔融的鐵水澆注到模具型腔內(nèi)，制得鑄件；(4)將步驟(3)所得鑄件加熱到760℃，保溫8h，置于空氣中迅速冷卻到180℃，再加熱到620℃，保溫7h，隨爐冷卻到300℃，再空冷到室溫；(5)對(duì)步驟(4)所得鑄件進(jìn)行表面修補(bǔ)、精整。

實(shí)施例2：

一種機(jī)械臂上基座，其含有的化學(xué)元素成分及質(zhì)量百分比為：C：2.7％、Cu：0.39％、Mn：0.8％、Mg：0.25％、Bi：0.15％、Si：1.6％、Sn：0.02％、Ni：1.1％、P：0.7％，B：0.08％，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)；其制備方法如下所述：

(1)按原料百分比稱取各種原料；(2)將混合原料放入電爐中1510℃條件下熔融，得到鐵水；(3)將模具預(yù)熱到390℃，把步驟(2)熔融的鐵水澆注到模具型腔內(nèi)，制得鑄件；(4)將步驟(3)所得鑄件加熱到830℃，保溫7h，置于空氣中迅速冷卻到210℃，再加熱到560℃，保溫8h，隨爐冷卻到290℃，再空冷到室溫；(5)對(duì)步驟(4)所得鑄件進(jìn)行表面修補(bǔ)、精整。

實(shí)施例3：

一種機(jī)械臂上基座，其含有的化學(xué)元素成分及質(zhì)量百分比為：C：2.5％、Cu：0.3％、Mn：0.7％、Mg：0.4％、Bi：0.2％、Si：3.2％、Sn：0.03％、Ni：0.2％、P：0.5％，B：0.04％，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)；其制備方法如下所述：

(1)按原料百分比稱取各種原料；(2)將混合原料放入電爐中1550℃條件下熔融，得到鐵水；(3)將模具預(yù)熱到410℃，把步驟(2)熔融的鐵水澆注到模具型腔內(nèi)，制得鑄件；(4)將步驟(3)所得鑄件加熱到950℃，保溫5h，置于空氣中迅速冷卻到250℃，再加熱到500℃，保溫10h，隨爐冷卻到280℃，再空冷到室溫；(5)對(duì)步驟(4)所得鑄件進(jìn)行表面修補(bǔ)、精整。

實(shí)施例4：

一種機(jī)械臂上基座，其含有的化學(xué)元素成分及質(zhì)量百分比為：C：3.2％、Cu：0.45％、Mn：1.2％、Mg：0.2％、Bi：0.05％、Si：1.2％、Sn：0.08％、Ni：1.8％、P：0.9％，B：0.09％，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)；其制備方法如下所述：

(1)按原料百分比稱取各種原料；(2)將混合原料放入電爐中1460℃條件下熔融，得到鐵水；(3)將模具預(yù)熱到360℃，把步驟(2)熔融的鐵水澆注到模具型腔內(nèi)，制得鑄件；(4)將步驟(3)所得鑄件加熱到900℃，保溫6h，置于空氣中迅速冷卻到150℃，再加熱到650℃，保溫6h，隨爐冷卻到320℃，再空冷到室溫；(5)對(duì)步驟(4)所得鑄件進(jìn)行表面修補(bǔ)、精整。

綜上，本發(fā)明實(shí)施例具有如下有益效果：

本發(fā)明提供了一種機(jī)械臂上基座及其制備方法，該方法制備的上基座具有高的強(qiáng)度、硬度和耐磨性，尤其對(duì)于可旋轉(zhuǎn)的上基座而言，其耐磨性滿足機(jī)械臂的工作要求，有助于延長(zhǎng)機(jī)械臂的使用壽命。

需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開來，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“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程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個(gè)……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、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。