[发明专利]一种柔轮热处理工艺

说明书

本发明涉及一种柔轮热处理工艺，通过对淬火和高温回火的温度和时间的优化，强化了柔轮的力学性能，柔轮热处理后的表面硬度可以达到30～35HRC；另外淬火时是根据柔轮的尺寸对热处理时间进行优化，从而保证了热处理的稳定性。

技术领域

本发明涉及金属热处理领域，特别涉及一种柔轮热处理工艺。

背景技术

机器人谐波减速器凭借其结构简单、尺寸小、噪音小、传动比大、传动精 度高和效率高等优点，而被作为机器人关节的重要部件广泛使用。自从1955年 美国C.W.麦塞尔发明了第一台谐波减速器以来，全世界主要工业国家都对其进 行了全面研究，进而陆续制备出很多系列种类和尺寸规格不同的谐波减速器， 其中以渐开线小模数齿轮齿廓谐波减速器使用最为广泛。其中，谐波减速器凭 借上述优点而被广泛应用在机器人的关节的旋转部位、机械加工中心的旋转工 作台、机械手旋转部、精密旋转工作台、医疗仪器、计量器具、IC制造装置、 航空航天装置、国防设备等广泛领域，尤其是在工业机器人领域应用十分普遍；对于工业机器人而言，谐波减速器能够大大减小工业机器人的尺寸、降低噪音、 提高效率和精度，因此谐波减速器的刚轮对其硬度要求需要达到27-32HRC这个 要求。

柔轮胚料一般采用40CrNi2Mo合结钢，合金结构钢简称合结钢，40CrNi2Mo 是合结钢的其中一种，也称合金钢，它是在优质碳素结构钢的基础上，适当地 加入一种或数种合金元素(总含量不超过5％)而制成的钢种。但一般的刚轮采 用40CrNi2Mo合结钢，其硬度为小于27.8HRC，但当刚轮要用于谐波减速器时需 要达到30-35HRC这个要求，因此需要对40CrNi2Mo合结钢胚料进行热处理。

发明内容

本发明的目的是提供一种可以提高刚轮硬度达到30-35HRC的柔轮热处理 工艺。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种柔轮热处理工艺，所述热处理工艺包括如下步骤：

(1)将所述柔轮胚料放入箱式电阻炉中；加热至740～760℃保温1～3h；

(2)随炉冷却至200℃出炉；

(3)检验球化组织，判断是否完全球化；

(4)检验退火柔轮胚料的硬度是否为170～210HBS；

(5)将上述出炉的柔轮胚料放入到保护气氛箱式电阻炉；加热至850～ 870℃；保温时间按所述柔轮胚料的直径Q来计算，所述刚轮胚料的直径为Qmm， 则其保温时间为Qmin，保温Qmin后，油淬至室温；

(6)放入回火炉中，在570～590℃保温3～5h回火处理，出炉空冷至室温；

(7)检验空冷后的柔轮胚料的硬度是否达到30-35HRC；

其中所述柔轮胚料热处理后的成分及重量百分比为0.36～0.43％的C， 0.15～0.35％的Si，0.60～0.90％的Mn，允许残余含量≤0.025％的S，允许残余 含量≤0.025％的P，0.60～1.00％的Cr，1.60～2.00％的Ni，允许残余含量≤ 0.025％的Cu，0.15～0.30％的Mo，余量为铁和不可避免的杂质。

所述柔轮热处理后的表面硬度为30～35HRC。

所述柔轮的金相组织为索氏体。

还可以对空冷后的柔轮胚料进行表面QPQ盐浴处理或也可气体渗氮处理； 渗氮层控制在0.034～0.036mm。

本发明的有益效果为：

本发明通过对淬火和高温回火的温度和时间的优化，强化了柔轮的力学性 能，柔轮热处理后的表面硬度可以达到30～35HRC；另外淬火时是根据柔轮的 尺寸对热处理时间进行优化，从而保证了热处理的稳定性。