一种高强度谐波减速器的制备方法与流程

本发明涉及金属加工，尤其是一种高强度谐波减速器的制备方法。

背景技术：

1、谐波齿轮减速机是齿轮减速机中的一种新型传动结构，它是利用柔性齿轮产生可控制的弹性变形波，引起刚轮与柔轮的齿间相对错齿来传递动力和运动。因而对材料强度要求很高，并具备一定的韧性和耐磨性；普通工艺制备的产品很难同时满足上述要求。为了使制备的谐波齿轮减速机达到较高的强度、塑性、韧性，在制备谐波齿轮减速机时往往需要添加较多的如钼、镍等合金元素，且在制备过程中需要进行热处理来提高性能，从而造成制备成本偏高。

技术实现思路

1、鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于对谐波减速器部件的铸造工艺进行改进，不需要热处理，通过只加铜、锰而不添加钼、镍等其它合金元素，即可达到谐波齿轮减速机要求的强度、塑性、韧性和耐磨性；

2、一种高强度谐波减速器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

3、步骤一：将谐波减速器铸造模具放入造型机中，得到模具砂型；

4、步骤二：将工业原料放置于电炉中加热至熔炼温度，当电炉中温度达到1500-1600℃时，调整铁水成分c含量3.5％～3.8％，si含量2.0％～2.7％，mn的含量0.3％～0.6％，cu含量1.0％～1.4％；

5、步骤三：铁水出炉倒入处理包内进行球化处理，每次球化处理的金属液重量为1250kg；铁水出炉前按照金属液重量的1.12％称取14kg球化剂加入处理包内，铁水出炉时温度保持在1480～1500℃；在球化处理结束后，铁水从处理包内转入浇注包，同时按照金属液重量的0.3％称取3.75kg孕育剂加入浇注包内；

6、步骤四：向模具砂型中浇注铁水，浇注时随铁水加入0.1％含bi随流孕育剂，浇注时间设定为8-12s，在浇注产品的同时浇注单铸试棒；浇注完成后，待其冷却至200-300℃时开箱取出铸件。

7、进一步地，所述制备方法还包括：

8、步骤五：对铸件进行切割取样，检测硬度，并对单铸试棒进行检测。

9、进一步地，在所述步骤二中加入硅铁，所述硅铁的组分为：si含量≥70％，粒度大小为10～100mm。

10、进一步地，所述球化剂组分为：si含量40％～50％，ca含量1.5％～2.5％，mg含量4.5％～5.0％,稀土元素含量1.8％～2.5％，粒度大小为5～30mm的颗粒含量≥90％。

11、进一步地，所述孕育剂组分为：si含量70％～75％，ba含量≥0.7％，粒度大小为1～3mm的颗粒含量≥90％。

12、进一步地，所述含bi随流孕育剂组分为：si含量≥65％，bi含量1.5～2.3％，粒度大小为0.25～0.5mm的颗粒含量≥84％。

13、进一步地，所述金属液为以铁为基体的合金熔融的液体，c含量3.5％～3.8％，si含量2.0％～2.7％。

14、采用本发明的技术方案，具有以下技术效果：

15、通过在熔炼过程中调整mn的含量0.3％～0.6％，cu含量1.0％～1.4％，在浇注时随铁水加入约0.1％含bi随流孕育剂，从而使得最终制备形成的谐波减速器满足单铸试棒的抗拉强度大于800n/mm2，屈服≥500，延伸率大于3％,产品本体硬度达到hb245-320这些技术条件。在不添加钼、镍合金和热处理的情况下，制备出用于制备高强度谐波减速器的材料，通过改变物质结构的来实现高强度谐波减速器的制备。有效降低了生产成本，提高了生产效率。

16、通过实验可知，无论在熔炼过程中不调整mn、cu的含量，还是在浇注阶段不加入bi随流孕育剂，制备的产品均不能满足抗拉≥800mpa、屈服≥500、延伸率≥3％、硬度(hb245-320)。同时，本申请在熔炼阶段调整mn的含量0.3％～0.6％，cu含量1.0％～1.4％，如果mn、cu超过该范围较大时，制备的产品也不能满足要求，超出该范围较小时，会增加不良产品的比例。

技术特征：

1.一种高强度谐波减速器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的高强度谐波减速器的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括：

3.根据权利要求1所述的高强度谐波减速器的制备方法，其特征在于，在所述步骤二中加入硅铁，所述硅铁的组分为：si含量≥70％，粒度大小为10～100mm。

4.根据权利要求1所述的高强度谐波减速器的制备方法，其特征在于，所述球化剂组分为：si含量40％～50％，ca含量1.5％～2.5％，mg含量4.5％～5.0％,稀土元素含量1.8％～2.5％，粒度大小为5～30mm的颗粒含量≥90％。

5.根据权利要求1所述的高强度谐波减速器的制备方法，其特征在于，所述孕育剂组分为：si含量70％～75％，ba含量≥0.7％，粒度大小为1～3mm的颗粒含量≥90％。

6.根据权利要求1所述的高强度谐波减速器的制备方法，其特征在于，所述含bi随流孕育剂组分为：si含量≥65％，bi含量1.5～2.3％，粒度大小为0.25～0.5mm的颗粒含量≥84％。

7.根据权利要求1所述的高强度谐波减速器的制备方法，其特征在于，所述金属液为以铁为基体的合金熔融的液体，c含量3.5％～3.8％，si含量2.0％～2.7％。

技术总结
本发明公开了一种高强度谐波减速器的制备方法，通过在熔炼时调整Mn的含量0.3％～0.6％，Cu含量1.0％～1.4％，在浇注时加入约0.1％含Bi随流孕育剂，从而在在不添加钼、镍合金和热处理的情况下，制备出用于制备高强度谐波减速器的材料，通过改变物质结构的来实现高强度谐波减速器的制备。有效降低了生产成本，提高了生产效率。制备的高强度谐波减速器满足抗拉≥800Mpa、屈服≥500、延伸率≥3％、硬度达到HB245‑320标准。

技术研发人员：王莹麟,施伟群,伊绵森
受保护的技术使用者：苏州石川制铁有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/29