CN108070738A - 一种机器人用高强度材料及其制备方法 - Google Patents
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C14/00—Alloys based on titanium
Abstract
本发明提供了一种机器人用高强度材料，包括以下重量百分比的成分：Al 3.8‑5.2％，Sn 0.5‑1.6％，Mo 1.3‑1.9％，Fe 0.1‑0.6％，Ni 0.6‑1.5％，Cu 2.3‑3.6％，W 0.8‑1.9％，B 0.08‑0.11％，Nd 0.01‑0.05％，Lu 0.01‑0.05％，余量为Ti。本发明以Al、Sn、Mo、Fe、Ni、Cu、W、B、Nd、Lu、Ti为原料，各个成分相互作用、相互影响，提高了制备的机器人用高强度材料的强度。实验结果表明，本发明制备的机器人用高强度材料的维氏硬度为219，室温下抗拉强度为625MPa，适合作为机器人用结构材料。
Description
技术领域
本发明涉及材料技术领域，尤其涉及一种机器人用高强度材料及其制备方法。
背景技术
机器人技术是衡量一个国家科技创新水平的重要指标之一，而机器人产业则是高端制造业发展水平的体现，在促进制造业转型、提高生产效率方面具有重大的意义。近年来，机器人技术的研究和引用不断发展，已从工业领域向航空航天、国防军事、国家安全、医疗康复、社会服务等其他领域迈进，而机器人的强度是影响其性能的重要指标。
现有技术中，合金材料及其制备方法已经得到了广泛的报道，例如，申请号为200580047335.8的中国专利文献报道了一种可延展钴基合金，该合金包含大约0.12WT％-大约0.7WT％的碳、大约20WT％-大约30WT％的铬、大约10WT％-大约15WT％的钼、大约1WT％-大约4WT％的镍，其余为钴，并且还公开了一种将该合金作为覆盖层施加在金属基材上的方法，以提供耐磨性和耐腐蚀性，同时在合金凝固期间不会形成裂缝。申请号为200780004128.3的中国专利文献报道了一种该合金具有下列组成成分(质量％)NI 30-35％，CO 3-6％，AL 0.001-0.1％，MN0.005-0.5％，SI 0.005-0.5％，C最大为0.1％，余量FE和制备条件下的杂质，其中合金在20-200℃的温度范围中具有<2.0×10-6/K的平均热膨胀系数。申请号为87100357.0的中国专利文献报道了一种耐银焊脆裂封接合金，属于Fe-Ni-Co系耐银焊脆裂封接合金，其成分为Ni25-30重量％，Co13-20重量％，Hf0.02-0.6重量％，其余Fe，或者在上述合金中再加入Zr0.01-0.5重量％，利用该合金封接硬玻璃或陶瓷后，可显著改善以后银焊料钎焊时的耐银焊脆裂性能。
但是，上述报道的合金材料的强度较低，并不适合作为机器人的结构材料。
发明内容
本发明解决的技术问题在于提供一种机器人用高强度材料及其制备方法，具有良好的抗拉强度。
有鉴于此，本发明提供了一种机器人用高强度材料，包括以下重量百分比的成分：Al 3.8-5.2％，Sn 0.5-1.6％，Mo 1.3-1.9％，Fe 0.1-0.6％，Ni 0.6-1.5％，Cu 2.3-3.6％，W 0.8-1.9％，B 0.08-0.11％，Nd 0.01-0.05％，Lu 0.01-0.05％，余量为Ti。
优选的，Al 3.8-4.8％。
优选的，Sn 0.5-1.3％。
优选的，Mo 1.5-1.9％。
优选的，Fe 0.1-0.5％。
优选的，Ni 0.8-1.5％。
优选的，Cu 2.8-3.6％。
优选的，W 0.8-1.5％。
优选的，B 0.08-0.1％。
优选的，Nd 0.01-0.03％。
本发明提供一种机器人用高强度材料，包括以下重量百分比的成分：Al 3.8-5.2％，Sn 0.5-1.6％，Mo 1.3-1.9％，Fe 0.1-0.6％，Ni 0.6-1.5％，Cu 2.3-3.6％，W 0.8-1.9％，B 0.08-0.11％，Nd 0.01-0.05％，Lu 0.01-0.05％，余量为Ti。与现有技术相比，本发明以Al、Sn、Mo、Fe、Ni、Cu、W、B、Nd、Lu、Ti为原料，各个成分相互作用、相互影响，提高了制备的机器人用高强度材料的强度。实验结果表明，本发明制备的机器人用高强度材料的维氏硬度为219，室温下抗拉强度为625MPa，适合作为机器人用结构材料。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
本发明实施例公开了一种机器人用高强度材料，包括以下重量百分比的成分：Al3.8-5.2％，Sn 0.5-1.6％，Mo 1.3-1.9％，Fe 0.1-0.6％，Ni 0.6-1.5％，Cu 2.3-3.6％，W0.8-1.9％，B 0.08-0.11％，Nd 0.01-0.05％，Lu 0.01-0.05％，余量为Ti。
作为优选方案，Al 3.8-4.8％，Sn 0.5-1.3％，Mo 1.5-1.9％，Fe 0.1-0.5％，Ni0.8-1.5％，Cu 2.8-3.6％，W 0.8-1.5％，B 0.08-0.1％，Nd 0.01-0.03％。
本发明提供一种机器人用高强度材料，包括以下重量百分比的成分：Al 3.8-5.2％，Sn 0.5-1.6％，Mo 1.3-1.9％，Fe 0.1-0.6％，Ni 0.6-1.5％，Cu 2.3-3.6％，W 0.8-1.9％，B 0.08-0.11％，Nd 0.01-0.05％，Lu 0.01-0.05％，余量为Ti。与现有技术相比，本发明以Al、Sn、Mo、Fe、Ni、Cu、W、B、Nd、Lu、Ti为原料，各个成分相互作用、相互影响，提高了制备的机器人用高强度材料的强度。实验结果表明，本发明制备的机器人用高强度材料的维氏硬度为219，室温下抗拉强度为625MPa，适合作为机器人用结构材料。
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
本发明实施例采用的原料均为市购。
实施例1
本实施例中，机器人用高强度材料的组成成分和质量百分比为：
Al 3.8％，Sn 1.6％，Mo 1.9％，Fe 0.1％，Ni 1.5％，Cu 2.3％，W 1.9％，B0.08％，Nd 0.05％，Lu 0.01％，余量为Ti。
本实施例提供的机器人用高强度材料，首先将原料按照上述质量百分比进行配料，然后在真空熔炼炉中制备而成。本发明提供的机器人用高强度材料还可以按照其他方法制备，并不限于真空熔炼法。
对本实施例制备的机器人用高强度材料的性能进行检测，其维氏硬度为217，室温下抗拉强度为622MPa。
实施例2
本实施例中，机器人用高强度材料的组成成分和质量百分比为：
Al 5.2％，Sn 0.5％，Mo 1.9％，Fe 0.1％，Ni 1.5％，Cu 2.3％，W 1.9％，B0.08％，Nd 0.05％，Lu 0.01％，余量为Ti。
本实施例提供的机器人用高强度材料，首先将原料按照上述质量百分比进行配料，然后在真空熔炼炉中制备而成。本发明提供的机器人用高强度材料还可以按照其他方法制备，并不限于真空熔炼法。
对本实施例制备的机器人用高强度材料的性能进行检测，其维氏硬度为215，室温下抗拉强度为624MPa。
实施例3
本实施例中，机器人用高强度材料的组成成分和质量百分比为：
Al 4.5％，Sn 1.2％，Mo 1.5％，Fe 0.3％，Ni 0.8％，Cu 2.4％，W 1.1％，B0.09％，Nd 0.03％，Lu 0.01％，余量为Ti。
本实施例提供的机器人用高强度材料，首先将原料按照上述质量百分比进行配料，然后在真空熔炼炉中制备而成。本发明提供的机器人用高强度材料还可以按照其他方法制备，并不限于真空熔炼法。
对本实施例制备的机器人用高强度材料的性能进行检测，其维氏硬度为217，室温下抗拉强度为624MPa。
实施例4
本实施例中，机器人用高强度材料的组成成分和质量百分比为：
Al 3.9％，Sn 0.8％，Mo 1.4％，Fe 0.6％，Ni 0.8％，Cu 2.9％，W 0.8％，B0.09％，Nd 0.01％，Lu 0.02％，余量为Ti。
本实施例提供的机器人用高强度材料，首先将原料按照上述质量百分比进行配料，然后在真空熔炼炉中制备而成。本发明提供的机器人用高强度材料还可以按照其他方法制备，并不限于真空熔炼法。
对本实施例制备的机器人用高强度材料的性能进行检测，其维氏硬度为218，室温下抗拉强度为621MPa。
实施例5
本实施例中，机器人用高强度材料的组成成分和质量百分比为：
Al 3.9％，Sn 0.6％，Mo 1.4％，Fe 0.6％，Ni 1.4％，Cu 3.5％，W 1.9％，B0.1％，Nd 0.02％，Lu 0.04％，余量为Ti。
本实施例提供的机器人用高强度材料，首先将原料按照上述质量百分比进行配料，然后在真空熔炼炉中制备而成。本发明提供的机器人用高强度材料还可以按照其他方法制备，并不限于真空熔炼法。
对本实施例制备的机器人用高强度材料的性能进行检测，其维氏硬度为214，室温下抗拉强度为624MPa。
实施例6
本实施例中，机器人用高强度材料的组成成分和质量百分比为：
Al 5.1％，Sn 0.9％，Mo 1.3％，Fe 0.2％，Ni 0.6％，Cu 2.6％，W 1.7％，B0.08％，Nd 0.04％，Lu 0.04％，余量为Ti。
本实施例提供的机器人用高强度材料，首先将原料按照上述质量百分比进行配料，然后在真空熔炼炉中制备而成。本发明提供的机器人用高强度材料还可以按照其他方法制备，并不限于真空熔炼法。
对本实施例制备的机器人用高强度材料的性能进行检测，其维氏硬度为218，室温下抗拉强度为623MPa。
实施例7
本实施例中，机器人用高强度材料的组成成分和质量百分比为：
Al 5.0％，Sn 0.9％，Mo 1.4％，Fe 0.3％，Ni 0.8％，Cu 2.9％，W 1.8％，B0.1％，Nd 0.03％，Lu 0.04％，余量为Ti。
本实施例提供的机器人用高强度材料，首先将原料按照上述质量百分比进行配料，然后在真空熔炼炉中制备而成。本发明提供的机器人用高强度材料还可以按照其他方法制备，并不限于真空熔炼法。
对本实施例制备的机器人用高强度材料的性能进行检测，其维氏硬度为218，室温下抗拉强度为620MPa。
实施例8
本实施例中，机器人用高强度材料的组成成分和质量百分比为：
Al 4.9％，Sn 0.5％，Mo 1.4％，Fe 0.3％，Ni 0.7％，Cu 3.4％，W 1.8％，B0.08％，Nd 0.02％，Lu 0.02％，余量为Ti。
本实施例提供的机器人用高强度材料，首先将原料按照上述质量百分比进行配料，然后在真空熔炼炉中制备而成。本发明提供的机器人用高强度材料还可以按照其他方法制备，并不限于真空熔炼法。
对本实施例制备的机器人用高强度材料的性能进行检测，其维氏硬度为214，室温下抗拉强度为621MPa。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种机器人用高强度材料，其特征在于，包括以下重量百分比的成分：
Al 3.8-5.2％，Sn 0.5-1.6％，Mo 1.3-1.9％，Fe 0.1-0.6％，Ni 0.6-1.5％，Cu 2.3-3.6％，W 0.8-1.9％，B 0.08-0.11％，Nd 0.01-0.05％，Lu 0.01-0.05％，余量为Ti。
2.根据权利要求1所述的机器人用高强度材料，其特征在于，Al 3.8-4.8％。
3.根据权利要求1所述的机器人用高强度材料，其特征在于，Sn 0.5-1.3％。
4.根据权利要求1所述的机器人用高强度材料，其特征在于，Mo 1.5-1.9％。
5.根据权利要求1所述的机器人用高强度材料，其特征在于，Fe 0.1-0.5％。
6.根据权利要求1所述的机器人用高强度材料，其特征在于，Ni 0.8-1.5％。
7.根据权利要求1所述的机器人用高强度材料，其特征在于，Cu 2.8-3.6％。
8.根据权利要求1所述的机器人用高强度材料，其特征在于，W 0.8-1.5％。
9.根据权利要求1所述的机器人用高强度材料，其特征在于，B 0.08-0.1％。
10.根据权利要求1所述的机器人用高强度材料，其特征在于，Nd 0.01-0.03％。
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