CN115612920A

CN115612920A - 一种机器人谐波减速机柔性轴承用钢及其生产方法

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Publication number: CN115612920A
Application number: CN202211041259.1A
Authority: CN
Inventors: 刘烨; 白云; 吴小林; 尹青; 陈敏; 李文彬; 华刘开; 桂煜琳
Original assignee: Jiangyin Xingcheng Special Steel Works Co Ltd
Current assignee: Jiangyin Xingcheng Special Steel Works Co Ltd
Priority date: 2022-08-29
Filing date: 2022-08-29
Publication date: 2023-01-17
Anticipated expiration: 2042-08-29
Also published as: CN115612920B

Abstract

本发明涉及一种机器人谐波减速机柔性轴承用钢及其生产方法，产品化学成分：C：0.93～1.05％，Si：0.15～0.35％，Mn：0.25～0.45％，Cr：1.40～1.60％，Ni≤0.20％，Cu≤0.20％，Mo≤0.08％，Al≤0.05％，S≤0.008％，P≤0.010％，Ti≤0.0012％，O≤0.0006％，As≤0.01％，Sn≤0.01％，Sb≤0.005％，Pb≤0.0015％，Nb：0.01～0.10％，V：0.01～0.10％，余量为Fe及不可避免的杂质。生产流程为铁水预处理‑转炉或电弧炉冶炼‑LF精炼‑RH或VD炉精炼‑大截面连铸CCM大连铸坯‑锻造开中间坯‑中间坯轧制成材‑精整，钢材具有较高的纯净度、较高的碳化物均匀性和组织均匀性，满足机器人谐波减速机柔性轴承用钢的质量要求，能够替代国外进口材。

Description

一种机器人谐波减速机柔性轴承用钢及其生产方法

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种机器人谐波减速机柔性轴承用钢及其生产方法。

背景技术

机器人是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器，通过精密减速机将输入端的高功率转变为输出端的低功率，让机器人可以按照人为预先编排的程序进行运行，代替重复机械式的人工操作，机器人替代人工劳动力已经在全世界范围得到广泛重视，并逐渐成为极具发展前景的智能化机器人领域。

谐波减速机是机器人中的最精密的减速机类型，其组成部分包括：椭圆形凸轮、柔性轴承、带有外齿圈的柔轮和带有内齿圈的刚轮。柔性轴承的内圈固定在椭圆形凸轮上，构成谐波减速机的输入端，柔性轴承的外圈与柔轮构成谐波减速机的输出端。当波发生器连续转动时，会使柔轮的外齿圈和刚轮的内齿圈之间产生错齿运动，从而实现运动传递功能。谐波减速机因其高精度、大传动比、传动效率高、体积小、重量轻等特点，逐渐朝汽车制造、精密数控机床、半导体生产设备等高端制造领域的方向发展。

从谐波减速机的工作原理上看，柔性轴承是重要组成部分之一，而且与普通轴承相比，柔性轴承的服役条件更为恶劣。首先，谐波减速机输入端具备高功率的特征，导致柔性轴承需要承受的转动速度要远高于普通轴承。其次，由于凸轮为椭圆形形状，在波发生器转动过程中，柔性轴承会发生一定程度、不同形状的弹性变形，导致柔性轴承不仅需要承受较高的接触应力和冲击应力，而且应力的方向始终发生变化。因此，在运行过程中，柔性轴承会更容易提前发生疲劳失效。机器人谐波减速机柔性轴承的长寿命要求就对柔性轴承用钢提出了更加严苛的要求，除满足高强度、高硬度、高耐磨性的要求外，还必须具备较高的纯净度、较高的组织均匀性和较长的疲劳寿命。

目前，机器人谐波减速机长期被国外企业垄断，大部分机器人厂商均采用国外进口材来制造柔性轴承谐波减速机用关键零部件，国内对机器人谐波减速机的研发处于一片空白，这严重制约了我国智能化机器人产业的发展。

国外采用模铸工艺生产机器人谐波减速机柔性轴承用钢，模铸工艺生产的钢材具有组织均匀性高、致密度高的优势，但是难以保证柔性轴承的高纯净度要求。为提高钢材的纯净度，国外也采用电渣重熔工艺生产柔性轴承用钢，这种工艺生产的钢材具有非金属夹杂物颗粒细小且分布均匀的优势，但也存在生产效率低、产能低、能耗较高和生产成本高等明显的劣势，因此，电渣重熔工艺生产的钢材的市场竞争力很低。随着真空脱气、连铸和连轧技术的发展，国外也逐渐采用真空脱气+连铸+连轧工艺生产柔性轴承用钢，这种工艺既可以大幅度提高生产效率和产能，大幅度降低能耗和生产成本，真空脱气也可以明显降低钢材氧含量，使非金属夹杂物尺寸减小，提升纯净度的指标，因而真空脱气连铸材在市场上更加具有竞争优势，但是相比于传统模铸和电渣重熔工艺，连铸+连轧的工艺难以保证较高组织均匀性的要求。机器人谐波减速机柔性轴承用钢的质量瓶颈，限制了高端谐波减速机在航空航天、新能源装备等领域的应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种机器人谐波减速机柔性轴承用钢及其制造方法，通过对连铸工艺的关键参数进行改善，进一步降低钢中氧含量和有害元素含量，减少非金属夹杂物的含量和尺寸，提高纯净度；通过增加锻造工序和优化轧制工艺来改善碳化物均匀性及组织均匀性，以此满足机器人谐波减速机柔性轴承用钢的质量要求，使其在满足机器人谐波减速机柔性轴承用钢的质量要求基础上，具有很强的市场竞争力。

为满足机器人谐波减速机柔性轴承组织均匀性，本发明要求按照GB/T 6394检验钢材的奥氏体晶粒度，晶粒度评级≥10级。

为满足机器人谐波减速机柔性轴承具有较长的疲劳寿命，因此要求钢材具有较高的纯净度，故本发明对微观、宏观非金属夹杂物和组织均匀性等方面均提出了严格的要求。

微观非金属夹杂物包括A类和C类塑性夹杂物、B类和D类脆性夹杂物，塑性夹杂物一般具有较高的延展性，不易产生疲劳裂纹，因此这类夹杂物对柔性轴承的疲劳寿命危害较小；脆性夹杂物一般具有较高的硬度，在柔性轴承的运转过程中容易造成应力集中，导致与基体分离产生疲劳裂纹，影响柔性轴承的疲劳寿命，而且这类夹杂物尺寸越大，对疲劳寿命的危害越大。本发明要求根据GB/T 10561A法检验微观非金属夹杂物，对微观非金属夹杂物评级的具体要求见下表1。

表1

宏观非金属夹杂物会在柔性轴承的使用过程中极易造成严重的应力集中，极大地降低柔性轴承的使用寿命。本发明需按照SEP 1927(锻轧钢棒纯净度水浸超声测定方法)水浸高频探伤方法对宏观非金属夹杂物进行检验，采用5级灵敏度检测，检测总体积≥5dm³，宏观夹杂物达到零缺陷。

由于钢材碳化物尺寸均匀性和组织致密度对疲劳寿命有比较大的影响，本发明要求采用SEP 1520对钢材碳化物的显微组织进行检测，要求CN5≤5.3，CZ6≤6.1，CZ7≤7.4。本发明要求钢材采用ASTM E381对钢材低倍组织进行评级，要求C≤2.0、R≤2.0、S≤2.0，并且不允许出现缩孔、裂纹、皮下气泡、过烧、白点及有害夹杂物。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种机器人谐波减速机柔性轴承用钢，C：0.93～1.05％，Si：0.15～0.35％，Mn：0.25～0.45％，Cr：1.40～1.60％，Ni≤0.20％，Cu≤0.20％，Mo≤0.08％，Al≤0.05％，Ca≤0.0010％，S≤0.008％，P≤0.010％，Ti≤0.0012％，O≤0.0006％，As≤0.01％，Sn≤0.01％，Sb≤0.005％，Pb≤0.0015％，Nb：0.01～0.10％，V：0.01～0.10％，余量为Fe及不可避免的杂质。

本发明的机器人谐波减速机柔性轴承用钢的主要化学成分(如C，Si，Mn，Cr，Ni，Cu，Mo，Ni，Al，Ca元素含量)在满足国标GB/T 18254-2016《高碳铬轴承钢》中GCr15的要求基础上，严格控制并降低有害元素S、P和Ti元素的含量，控制钢材中氧含量，保证钢材的纯净度要求，为进一步提高轴承钢的奥氏体晶粒度，本发明添加一定的Nb和V元素，进行Nb和V的微合金化，具体的化学元素设计如下：

1)S含量的确定

S主要以MnS非金属夹杂物的形式存在于钢中，虽然这种夹杂物一般属于塑性夹杂物，对钢材的疲劳寿命的影响程度远低于脆性夹杂物，但是MnS夹杂物还是对组织均匀性有一定破坏作用。MnS一般为长条状形貌，但是也会形成有“棱角”的块状形貌，这种形貌会对疲劳寿命有严重的危害作用。但是钢材含有少量的S元素，能提高钢材的切削性能，因此确定S≤0.008％。

2)P含量的确定

P元素是钢材中常见的有害元素，在连铸过程中容易造成元素偏析，降低组织均匀性。钢材中P含量过高，能使钢的可塑性和韧性明显下降，增大钢材冷脆性能。P元素荣誉钢材中，容易造成奥氏体晶粒粗大，由于本发明的机器人谐波减速机柔性轴承需要超细的奥氏体晶粒度，因此确定P≤0.010％；

3)Ti含量的确定

Ti在钢水凝固过程中极易与N元素或C元素结合可形成TiN或Ti(C,N)类非金属夹杂物，在形态上通常为有“棱角”的块状夹杂物，这种夹杂物硬度较高，严重影响组织均匀性，在运转过程中容易在棱角处造成应力集中，严重降低轴承的疲劳寿命。因此，本发明要求Ti≤0.0012％

4)O含量的确定

氧在炼钢过程中自然进入钢中的，后期余留在钢中。氧在钢中主要以SiO₂和Al₂O₃等非金属夹杂物的形式存在，特别是Al₂O₃夹杂物严重影响轴承的疲劳寿命。大量的疲劳寿命的试验均表明，氧含量的降低对提高钢材纯净度，特别是降低氧化物脆性夹杂物的含量和尺寸显著有利。因此，本发明要求氧含量≤0.0006％。

5)As、Sn、Sb、Pb含量的确定

As、Sn、Sb、Pb等微量元素，均属低熔点有色金属，在钢材中属于有害元素，在钢水凝固过程中，这些有害元素容易在晶界附近富集，降低钢材的热塑性，导致连铸坯表面开裂。因此，本发明这些元素含量的范围确定为As≤0.01％，Sn≤0.01％，Sb≤0.005％，Pb≤0.0015％。

6)Nb和V含量的确定

N b和V是钢材中最为重要的微合金元素。N b和V为强碳化物形成元素，在钢中大部分以碳化物、氮化物、碳氮化物的析出物的形式存在，这种析出物通常具有纳米级尺寸，这些弥散的小尺寸析出物能对奥氏体晶界起钉扎作用,阻碍奥氏体晶粒的长大，细化钢材的奥氏体晶粒。由于高碳铬轴承钢属于本质细晶钢，奥氏体晶粒度通常能在8级以上，但是机器人谐波减速机柔性轴承对奥氏体晶粒度的要求比一般轴承钢要高，为保证奥氏体晶粒度的要求，本发明要求进行Nb和V的微合金化，Nb：0.01～0.10％，V：0.01～0.10％。

本发明申请的另一目的是提供一种机器人谐波减速机柔性轴承用钢的生产方法，采用真空脱气+连铸的方式冶炼坯料，具体的生产工艺流程为铁水预处理-转炉或电弧炉冶炼-LF精炼-RH或VD炉真空脱气-大截面连铸CCM大连铸坯-锻造开中间坯-中间坯轧制成材-精整，主要生产工艺特点如下：

(1)钢水冶炼：冶炼原料必须依次通过KR铁水预处理、转炉或电弧炉冶炼、LF精炼、RH或VD炉真空脱气。

首先铁水必须进行KR铁水预处理，初步减少有害元素S和P的含量，以及获得干净的铁水，铁水预处理也可以减少后续冶炼造渣剂的添加量，缩短冶炼时间，提高生产效率；

其次，在转炉或电弧炉进行初炼，主要是降低C的含量，将铁水转变为钢水，同时调节Si与Mn元素的含量，进一步去除P与S元素的含量，同时添加清洁废钢，严格控制废钢中残余元素的含量，严格控制钢水中残余有害元素的含量，出钢过程终点C控制在0.25％左右，根据终点C％，配加Al铁进行预脱氧，使到精炼炉Al含量控制在≤0.05％，终点P控制在≤0.020％以下，出钢温度在1600℃以上。转炉或电炉出钢采用挡渣塞挡渣，炉后扒渣等控制等工艺技术，解决轴承钢有害元素As、Sn、Pb、Sb等含量偏高问题；

在LF精炼炉精确控制各元素的含量，注意选用低Ti、低Ca合金和优质耐火材料，严格控制钢水中的Ti含量，使Ti含量≤0.0012wt％。在LF过程中采用高性能精炼合成渣，合成渣成分为CaO-Al2O3-SiO2三元渣系，并采用氩气搅拌，一方面可以加速钢水与精炼渣之间物质的传递，有益于脱S，脱O反应，另一方面吹氩可以使Al₂O₃非金属夹杂物得到充分上浮并去除，采用优质耐火材料，控制钢水中MgO的数量，保持长时间LF精炼时间，LF时间≥1h，使夹杂物得到充分上浮并去除；

LF精炼后，钢水须在RH或VD炉进行真空脱气时，确保炉内达到足够的真空度并保持充足的循环处理时间，进一步去除钢水中的有害气体及非金属夹杂物，提高钢水的纯净度，最高真空度≤1.5mbar，高真空时间≥15min，在破空后采用氩气软吹搅拌，软吹时间≥25min，一方面保证真空脱气，另一方面充分保证夹杂物上浮并去除；

(2)连铸：采用大截面尺寸的方型连铸坯，连铸坯规格为300mm×340mm及以上，确保钢材在后续锻造和轧制过程中的大压缩比，压缩比≥20，从而保证了材料的致密度；连铸过程前，在中间包中，加入中间包覆盖剂，厚度≥100mm，防止钢水在连铸前被氧化，连铸全程中加入保护渣进行采用保护浇注，保护钢水不被二次氧化污染；连铸过程采用低过热度浇注，过热度控制在≤35℃，这可以减小柱状晶区，扩大等轴晶区的范围，不仅可以减小晶粒尺寸，还可以有效降低连铸坯的成分偏析，显著地改善了连铸坯的组织均匀性；浇注拉速0.40-0.55min/m，液面波动稳定≤5mm；采用中间包感应加热、轻压下、电磁搅拌技术，有效改善中心疏松和缩孔等低倍缺陷；

(3)连铸坯锻造开中间坯：将连铸坯送至中性或弱氧化性气氛的加热炉内加热后，经精锻机锻造开坯成200mm×200mm-300mm×300mm的方型中间坯。加热温度控制在1050-1200℃，总加热时间不少于5小时，保证碳化物得到充分扩散。锻造过程中采用控锻控冷工艺，具体为：始锻温度为1130±10℃，初始锻造速度为5.0m/min，最后一道次的锻造速度为2.0m/min，终锻温度控制在850～950℃，锻造完成后采用雾冷风机快速冷却至350～400℃，随后中间坯应下坑缓冷，缓冷时间不小于60小时。本发明的控锻控冷工艺提高了终锻温度，增大过冷奥氏体的过冷度，并在快速冷却的条件下，保证了不会形成粗大的碳化物网状组织，也有利于达到细化晶粒的效果；

(4)中间坯轧制成材：将符合上述尺寸的中间坯送至在中性或弱氧化性气氛的加热炉内加热后轧制成成品钢材。必须根据中间坯的尺寸进行长时间充分保温，总加热时间≥2.5h，其中高温扩散加热温度控制在1050℃-1250℃，高温扩散时间保证≥1h，使碳化物得到充分的扩散，确保碳化物网状、带状和液析均能够满足机器人谐波减速机柔性轴承对碳化物均匀性的严格要求。出炉后的坯料经高压水除磷后经轧机组轧制规格φ20mm-200mm的棒材，总压缩比≥20。确保终轧温度≥900℃，以及轧制完成后必须下线进入缓冷坑进行缓冷，进入缓冷坑的温度要求≥450℃，防止造成晶粒粗大，缓冷时间≥60小时，出缓冷坑的温度必须＜200℃；

(5)精整：轧制后棒材必须经过矫直、倒角和表面质量及内部质量的无损探伤等精整工序，表面质量和内部质量的探伤检验均合格后才能最终交付。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

(1)钢材奥氏体晶粒度按GB/T 6394进行评级，晶粒度≥10级。

(2)微观夹杂物根据GB/T 10561A法检验，满足A类细系≤1.5，A类粗系≤1.0，B类细系≤1.0，B类粗系≤0.5，C类细系＝0，C类粗系＝0，D类细系≤1.0，D类粗系≤0.5，DS类≤1.0。

(3)宏观缺陷按SEP 1927水浸高频探伤方法检验，采用5级灵敏度检测，检测总体积≥5dm³，宏观缺陷达到零缺陷。

(4)碳化物的显微组织按照SEP 1520进行检验，满足CN5≤5.3，CZ6≤6.1，CZ7≤7.4。

(5)钢材的低倍组织按照ASTM E381进行评级，满足C≤2.0、R≤2.0、S≤2.0，并且没有缩孔、裂纹、皮下气泡、过烧、白点及有害夹杂物等缺陷。

附图说明

图1为本发明各实施例的碳化物带状组织7.2级组织图(100x)；

图2为本发明各实施例的碳化物带状组织7.2级组织图(500x)；

图3为本发明对比例的碳化物带状组织7.4级组织图(100x)；

图4为本发明对比例的碳化物带状组织7.4级组织图(500x)。

具体实施方式

下面结合实例对本发明内容作进一步说明。

本发明实施例的机器人谐波减速机柔性轴承用钢的制造流程为具体的生产工艺流程为铁水预处理-转炉或电弧炉冶炼-LF精炼-RH或VD炉真空脱气-大截面连铸CCM大连铸坯-锻造开中间坯-中间坯轧制成材-精整。

具体地，冶炼前，铁水必须经过KR铁水预处理；通过转炉或电炉冶炼钢水，采用清洁废钢和优质原辅料，出钢终点C控制在0.25％左右，终点P控制在≤0.020％以下，出钢温度在1600℃以上；LF精炼时选用低Ti、低Ca合金、优质耐火材料和高性能精炼合成渣；真空脱气过程中保持足够的真空度和充足的循环处理时间；连铸过程全程采用保护浇注，并采用中间包感应加热、轻压下、电磁搅拌技术，低过热度浇注，过热度控制在≤35℃；锻造开中间坯，加热温度控制在1050-1200℃，总加热时间不少于5小时，始锻温度为1130±10℃，终锻温度控制在850～950℃，锻造完成后采用雾冷风机快速冷却至350～400℃，随后中间坯应下坑缓冷，缓冷时间不小于60小时；随后，中间坯轧制成目标尺寸的棒材，轧制完成后棒材必须在450℃以上温度下线进行缓冷，缓冷时间≥60小时，出缓冷坑的温度必须＜200℃；缓冷后棒材须经矫直、倒角、表面质量和内部质量探伤，合格后制得目标棒材成品。

本发明各实施例机器人谐波减速机柔性轴承用钢和(作为对比的)目前市场上所用的国外进口材的化学成分(wt％)见表2、表3。

表2

	C	Si	Mn	P	S	Cr	Cu	Ni	Mo	Al
											本发明实施例1	0.97	0.28	0.35	0.008	0.004	1.45	0.05	0.05	0.03	0.014
本发明实施例2	0.96	0.27	0.35	0.007	0.002	1.44	0.06	0.04	0.01	0.011
											本发明实施例3	0.98	0.31	0.35	0.008	0.002	1.45	0.03	0.03	0.01	0.015
对比钢	0.96	0.30	0.38	0.014	0.012	1.43	0.08	0.03	0.02	0.031

表3

	Nb	V	As	Sn	Sb	Pb	Ca	Ti	O
										本发明实施例1	0.066	0.025	0.0054	0.0035	0.0012	0.0010	0.0002	0.0009	0.00049
本发明实施例2	0.075	0.042	0.0042	0.0034	0.0019	0.0010	0.0004	0.0008	0.00048
										本发明实施例3	0.072	0.038	0.0045	0.0025	0.0017	0.0013	0.0002	0.0010	0.00045
对比钢	0.002	0.008	0.0062	0.0048	0.0056	0.0014	0.0010	0.0032	0.00071

从化学成分的对比可以看出：本发明各实施例中有害元素如P和S的含量远低于国外进口材的水平，其中P含量能达到柔性轴承对P含量≤0.010％的要求，S含量远高于≤0.008％的要求。各实施例中As、Sn、Sb元素的含量均低于进口材。Ti含量和O含量的控制均优于进口材。

表4各实施例钢材的非金属夹杂物

	A细	A粗	B细	B粗	C细	C粗	D细	D粗	Ds
										本发明实施例1Φ90mm	0.5	0	0	0	0	0	0.5	0	0
本发明实施例2Φ90mm	0.5	0	0	0	0	0	0.5	0.5	0.5
										本发明实施例3Φ90mm	0.5	0	0	0	0	0	0.5	0	0
对比钢Φ90mm	1.5	0.5	0.5	0.5	0	0	0.5	0.5	1.0

从非金属夹杂物检验结果来看，由于本发明在在S含量的严格控制上，A粗和A细的硫化物的数量和尺寸控制上，远优于国外进口材控制水平。由于本发明氧含量的严格控制，以及冶炼过程中Al含量控制较低，因此在B类、D类和DS类夹杂物的控制上，优于国外进口材。本发明钢材在纯净度的指标上，完全达到机器人谐波减速机柔性轴承用钢的高纯净度要求。

表5各实施例钢材的水浸高频探伤数据

	检测总体积/dm<sup>3</sup>	水浸高频探伤结果
			本发明实施例1Φ90mm	6	零缺陷
本发明实施例2Φ90mm	6	零缺陷
			本发明实施例3Φ90mm	6	零缺陷
对比钢Φ90mm	6	单个最大缺陷长度4mm，星点缺陷

按SEP 1927法进行水浸高频探伤检验，采用5级灵敏度检测，检测总体积为6dm³，由于冶炼过程采用低S和低Al控制，采用真空脱气工艺保证氧含量，采用大截面尺寸的连铸坯保证大压缩比，以此提高组织致密度，本发明各实施例均没有发现宏观缺陷，而国外进口材发现宏观缺陷的存在。

表6各实施例钢材的低倍数据

按ASTM E381检验钢材低倍组织，本发明和国外进口材的低倍指标相当。

表7各实例钢材的碳化物和奥氏体晶粒度的检验数据

	CN5	CZ6	CZ7	晶粒度
					本发明实施例1Φ90mm	5.2	6.0	7.2	10
本发明实施例2φ90mm	5.2	6.0	7.2	10
					本发明实施例3Φ90mm	5.2	6.0	7.2	10
对比钢Φ90mm	5.3	6.0	7.4	8

参见图1-4所示，从晶粒度看，本发明添加了少量合金元素Nb和V，进行了Nb和V的微合金化，并采用控锻控冷工艺，因此晶粒比进口材更细小均匀。

由于锻造后采用控冷工艺，以及轧钢采用高温扩散工艺，本发明的碳化物网状评级优于进口材，碳化物带状组织的尺寸和密集程度远小于进口材，碳化物组织更加均匀。

综上，本发明采用真空脱气+连铸+锻造+连轧的工艺生产的机器人谐波减速机柔性轴承用钢，采取铁水预处理、高品质的原辅材料、高性能精炼合成渣、真空脱气、保护浇注各工序有效的去除有害非金属夹杂，保证钢材较高纯净度；通过采用大截面尺寸的连铸坯、控锻控冷工艺，轧制前高温扩散工艺，提高了钢材的组织均匀性和碳化物均匀性，最终获得高纯净度、高碳化物均匀性、高组织均匀性的钢材，从而替代国外进口材，在生产效率、生产成本和产品质量稳定性上更具竞争力。

尽管以上详细地描述了本发明的优选实施例，但是应该清楚地理解，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种机器人谐波减速机柔性轴承用钢，其特征在于：该钢的化学成分为：C：0.93～1.05％，Si：0.15～0.35％，Mn：0.25～0.45％，Cr：1.40～1.60％，Ni≤0.20％，Cu≤0.20％，Mo≤0.08％，Al≤0.05％，S≤0.008％，P≤0.010％，Ti≤0.0012％，O≤0.0006％，As≤0.01％，Sn≤0.01％，Sb≤0.005％，Pb≤0.0015％，Nb：0.01～0.10％，V：0.01～0.10％，余量为Fe及不可避免的杂质。

2.根据权利要求1所述的一种机器人谐波减速机柔性轴承用钢，其特征在于：钢材奥氏体晶粒度按照GB/T 6394检验，晶粒度评级≥10级；微观夹杂物根据GB/T 10561A法检验，非金属夹杂物满足A类细系≤1.5；A类粗系≤1.0；B类细系≤1.0；B类粗系≤0.5；C类细系＝0；C类粗系＝0；D类细系≤1.0；D类粗系≤0.5；Ds类≤1.0。宏观缺陷按SEP 1927水浸高频探伤方法检验，采用5级灵敏度检测，检测总体积≥5dm³，宏观缺陷达到零缺陷；钢材碳化物按照SEP 1520方法检验，碳化物CN5≤5.3，CZ6≤6.1，CZ7≤7.4；钢材低倍组织ASTM E381法，要求C≤2.0、R≤2.0、S≤2.0，并且不允许出现缩孔、裂纹、皮下气泡、过烧、白点及有害夹杂物。

3.一种如权利要求1所述的一种机器人谐波减速机柔性轴承用钢的制造方法，其特征在于：采用真空脱气+连铸的方式冶炼坯料，具体的生产工艺流程为铁水预处理-转炉或电弧炉冶炼-LF精炼-RH或VD炉真空脱气-大截面连铸CCM大连铸坯-锻造开中间坯-中间坯轧制成材-精整，主要生产工艺特点如下：

(1)钢水冶炼：冶炼原料依次通过KR铁水预处理、转炉或电弧炉冶炼、LF精炼、RH或VD炉真空脱气；

(2)连铸：采用大截面尺寸的方型连铸坯，连铸坯规格为300mm×340mm及以上，确保钢材在后续锻造和轧制过程中的大压缩比，压缩比≥20；

(3)连铸坯锻造开中间坯：将连铸坯送至中性或弱氧化性气氛的加热炉内加热后，经精锻机锻造开坯成200mm×200mm-300mm×300mm的方型中间坯；

(4)中间坯轧制成材：将符合上述尺寸的中间坯送至在中性或弱氧化性气氛的加热炉内加热后轧制成成品钢材；

(5)精整：轧制后棒材经过矫直、倒角和表面质量及内部质量的无损探伤精整工序，表面质量和内部质量的探伤检验均合格后才能最终交付。

4.根据权利要求3所述的一种机器人谐波减速机柔性轴承用钢的制造方法，其特征在于：所述步骤(1)中在转炉或电弧炉进行初炼，将铁水转变为钢水，同时调节Si与Mn元素的含量，进一步去除P与S元素的含量，同时添加清洁废钢，出钢过程终点C控制在0.25％左右，根据终点C％，配加Al铁进行预脱氧，使到精炼炉Al含量控制在≤0.05％，终点P控制在≤0.020％以下，出钢温度在1600℃以上。

5.根据权利要求4所述的一种机器人谐波减速机柔轮用中碳轴承钢的制造方法，其特征在于：在LF精炼炉精确控制各元素的含量，选用低Ti、低Ca合金和优质耐火材料，控制钢水中的Ti含量，使Ti含量≤0.0012wt％。

6.根据权利要求5所述的一种机器人谐波减速机柔轮用中碳轴承钢的制造方法，其特征在于：在LF过程中采用高性能精炼合成渣，合成渣成分为CaO-Al2O3-SiO2三元渣系，并采用氩气搅拌，同时采用优质耐火材料，控制钢水中MgO的数量，保持长时间LF精炼时间，LF时间≥1h，使夹杂物得到充分上浮并去除。

7.根据权利要求3所述的一种机器人谐波减速机柔轮用中碳轴承钢的制造方法，其特征在于：在步骤(2)连铸过程前，在中间包中加入中间包覆盖剂，厚度≥100mm，连铸全程中加入保护渣进行保护浇注，连铸过程采用低过热度浇注，过热度控制在≤35℃，浇注拉速0.40-0.55min/m，液面波动稳定≤5mm；采用中间包感应加热、轻压下、电磁搅拌技术，有效改善中心疏松和缩孔低倍缺陷。

8.根据权利要求3所述的一种机器人谐波减速机柔轮用中碳轴承钢的制造方法，其特征在于：在所述步骤(3)中加热温度控制在1050-1200℃，总加热时间不少于5小时，锻造过程中采用控锻控冷工艺，具体为：始锻温度为1130±10℃，初始锻造速度为5.0m/min，最后一道次的锻造速度为2.0m/min，终锻温度控制在850～950℃，锻造完成后采用雾冷风机快速冷却至350～400℃，随后中间坯应下坑缓冷，缓冷时间不小于60小时。

9.根据权利要求3所述的一种机器人谐波减速机柔轮用中碳轴承钢的制造方法，其特征在于：所述步骤(4)中根据中间坯的尺寸进行长时间充分保温，总加热时间≥2.5h，其中高温扩散加热温度控制在1050℃-1250℃，高温扩散时间保证≥1h，出炉后的坯料经高压水除磷后经轧机组轧制规格φ20mm-200mm的棒材，总压缩比≥20，确保终轧温度≥900℃，以及轧制完成后下线进入缓冷坑进行缓冷，进入缓冷坑的温度要求≥450℃，防止造成晶粒粗大，缓冷时间≥60小时，出缓冷坑的温度＜200℃。