[发明专利]一种用于曲柄轴的钢材料、制备方法及用途

说明书

本发明涉及一种用于曲柄轴的钢材料、制备方法及用途，以质量百分含量计包括：C 0.14‑0.19％，Si 0.1‑0.19％，Mn 0.4‑0.6％，Cr 2.6‑3％，Ni 1.01‑1.5％，Mo 0.4‑0.5％，Cu 0.1‑0.2％，Nb 0.11‑0.15％，N 0.001‑0.003％，W 1‑1.1％，V 0.35‑0.45％，Al≤0.004％，Ti≤0.005％，S≤0.004％，P≤0.012％，O≤0.0015％，Nb/N＝40‑100，C/N≤190，余量为铁和不可避免的杂质。解决了目前曲柄轴材料使用时存在的热变形大及耐磨性能差等问题。

技术领域

本发明涉及曲柄轴领域，具体涉及一种用于曲柄轴的钢材料、制备方法及用途。

背景技术

曲柄轴材料用于减速机行业，普通的曲柄轴材料如选用常用标准的低碳渗碳钢。

如CN106640930A公开了一种减速机用高精密曲柄轴及其加工方法，高精密曲柄轴包括曲柄轴本体，所述曲柄轴本体为圆柱体，所述曲柄轴本体上设置有至少两个相位差为180°的偏心轮，所述曲柄轴本体的两端部均设置有作为花键和所述偏心轮定位基准的精密顶尖孔，加工好的所述花键位于所述曲柄轴本体的端部，加工好的至少两个所述偏心轮位于所述曲柄轴本体的中部，所述偏心轮的两端均设置有环形的让位槽。结构简单，零部件大大减少，易于控制，成本低，使用寿命长，曲柄轴精度统一度可达到0.003mm以内，足够满足机器人RV减速器高精度要求。

CN207583942U公开了一种用于RV减速器的曲柄轴和摆线轮组合件，包括曲柄轴和摆线轮；摆线轮上设置有圆孔，摆线轮的数量为单个或多个，所有摆线轮通过圆孔套接在曲柄轴上；摆线轮与曲柄轴能够相对旋转；曲柄轴上设置有一圈或者多圈耐磨层，摆线轮的圆孔的内表面与曲柄轴的耐磨层之间保持滑动摩擦。其直接在曲柄轴和摆线轮之间建立滑动摩擦，省略了传统RV减速器的轴承，简化了RV减速器的结构，提高了减速器的整体可靠性和使用寿命。

然而目前制备得到的曲柄轴存在热变形大及耐磨性能差等问题。

发明内容

鉴于现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种用于曲柄轴的钢材料、制备方法及用途，该新型曲柄轴材料，在含多种淬透性较强的合金的情况下，解决了目前曲柄轴材料使用时存在的热变形大及耐磨性能差等问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种用于曲柄轴的钢材料，所述钢材料以质量百分含量计包括：C 0.14-0.19％，Si 0.1-0.19％，Mn 0.4-0.6％，Cr 2.6-3％，Ni 1.01-1.5％，Mo0.4-0.5％，Cu 0.1-0.2％，Nb 0.11-0.15％，N 0.001-0.003％，W 1-1.1％，V 0.35-0.45％，Al≤0.004％，Ti≤0.005％，S≤0.004％，P≤0.012％，O ≤0.0015％、Nb/N＝40-100，C/N≤190，余量为铁和不可避免的杂质。

本发明提供的用于曲柄轴的钢材料，通过成分的合理设计达到了20-400℃范围具有较高的冲击性能，表面硬度，且具有良好的耐磨性。相比对比普通渗碳钢零件，耐磨性增加了20％以上，同时显著提升了曲柄轴的工作温度范围。

本发明中，所述用于曲柄轴的钢材料中C元素以质量百分含量计为 0.14-0.19％，例如可以是0.14％、0.15％、0.16％、0.17％、0.18％或0.19％等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的组合同样适用。如果C含量较低，就不能有效地提高强度，渗碳后硬度达不到要求；另一方面，如果C含量太高，会显著地降低材料的冲击功。曲柄轴心部韧性不足，并且渗碳后大大增加钢的表面脆性，因此，本发明控制C含量为0.14-0.19％。