本发明涉及机械臂配件合金领域，具体涉及一种机械臂合金铸件及铸造工艺。
背景技术：
随着工业革命的兴起，机械作业逐渐替代传统的手工作业，因此工业铸造产业得到飞速发展。由于，合金比一般金属具有较高的物理性能如耐腐蚀、耐磨、高硬度，因此，合金成为铸造件的主要原料。合金铸造业得到飞速发展，各种型号、规格的合金铸件应用到工业生产的机器中。
铸件有多种分类方法：按其所用金属材料的不同，分为铸钢件、铸铁件、铸铜件、铸铝件、铸镁件、铸锌件、铸钛件等，而每类铸件又可按其化学成分或金相组织进一步分成不同的种类，如铸铁件可分为灰铸铁件、球墨铸铁件、蠕墨铸铁件、可锻铸铁件、合金铸铁件等；按铸件成型方法的不同，可以把铸件分为普通砂型铸件、金属型铸件、压铸件、离心铸件、连续浇注件、熔模铸件、陶瓷型铸件、电渣重熔铸件、双金属铸件等。其中以普通砂型铸件应用最多，约占全部铸件产量的80％。而铝、镁、锌等有色金属铸件，多是压铸件。
铸件的配方组份中，不同元素具有不同作用效果，如mo元素能够增加铸件的淬透性，微量的cu元素能够有效促进铸件的强度和耐磨性，因此，选用不同组份材料、配比以及铸造方法，铸造而成的铸件其理化性质具有较大的差异。如中国专利号为cn201611259198.0公开“一种2050合金铸造工艺方法”，通过该方法制备得到的合金具有较好的热加工性能，然而该方法制备的合金耐磨损性能较差，针对现有技术不足未有一种实施有效方法解决。
技术实现要素：
(一)解决的技术问题
针对上述现有技术存在的不足，本发明提供一种机械臂合金铸件及铸造工艺，通过本发明的技术手段制备得到的机械臂合金铸件，具有耐磨、耐腐蚀、高韧性、高机械强度的特点。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现:
一种机械臂合金铸件，该机械臂合金铸件中各化学组份的重量百分比为：c：0.18-0.23％、si：0.06-0.09％、mn：1.1-1.3％、ni：0.15-0.18％、al：0.13-0.18％、mg：0.02-0.05％、cu：0.21-0.26％、mo：0.12-0.18％、v：0.15-0.19％、co：0.12-0.16％、ti：0.11-0.15％、nb：0.11-0.15％，余量为fe。
优选地，所述机械臂合金铸件中各化学组份的重量百分比为：c：0.18％、si：0.08％、mn：1.2％、ni：0.16％、al：0.15％、mg：0.04％、cu：0.23％、mo：0.16％、v：0.17％、co：0.16％、ti：0.13％、nb：0.14％，余量为fe。
优选地，所述机械臂合金铸件中各化学组份的重量百分比为：c：0.21％、si：0.07％、mn：1.1％、ni：0.16％、al：0.16％、mg：0.03％、cu：0.22％、mo：0.16％、v：0.18％、co：0.14％、ti：0.13％、nb：0.13％，余量为fe。
上述机械臂合金铸件的铸造工艺包括以下步骤：
(1)熔炼：按照上述各化学成分重量配比，称取制备原料，加入熔炉中熔炼得到合金熔液，熔液静置30-50min；
(2)浇注：将步骤(1)中的熔液浇注到模具中浇注成型，冷却至室温，得到成型的铸件；
(3)热处理：将步骤(2)中的铸件在真空条件下加热至650-750℃，保温20-30min，通ar以2-5℃/min速度降温至室温，再以2-5℃/min速度升温至800-900℃，保温25-30min，再通ar以5-7℃/min速度降温至室温，得到铸件半成品；
(4)镀层处理：称取铸件半成品质量1-2‰的vn粉末装入等离子喷枪中，对铸件表面进行等离子喷涂，得到成品。
优选地，所述步骤(1)中熔液静置30min。
优选地，所述步骤(2)中的铸件在真空条件下加热至750℃，保温20min。
优选地，所述步骤(3)中的铸件半成品在真空条件下加热至750℃，保温30min，通ar以5℃/min速度降温至室温，再以2℃/min速度升温至900℃，保温20min，再通ar以7℃/min速度降温至室温，得到铸件半成品。
优选地，所述步骤(4)中称取铸件半成品质量1‰的vn粉末装入等离子喷枪中，对铸件表面进行等离子喷涂。
有益效果
1、本发明提供一种机械臂合金铸件及铸造工艺，该机械臂合金铸件的组份材料中包括金属元素mo、co、ti、nb以及fe等元素，其中co具有细化晶粒，降低合金材料的过热倾向性能，提高合金的耐用度。ti与c元素能够形成强固的tic化合物，tic与co配合共同降低合金过热倾向性能，以及细化晶粒。nb与c元素形成nbc，nbc也能够细化晶粒，且在高温条件下可以有效阻止晶粒变大。nb与fe可以形成nbfe，能够促进时效硬化，同时mo元素与fe形成配合物，可以进一步提高铸件的硬度，上述各组份元素之间相互作用共同提高铸件的硬度、耐磨性能以及耐磨损性。
2、机械臂合金铸件的铸造工艺包括熔炼、浇注、热处理、镀层处理，其中通过热处理操作能够提高铸件的硬度、耐磨性能、韧性，通过在铸件表面等离子喷涂vn粉末，能够进一步增加铸件的硬度、耐磨性能以及耐腐蚀性能以及抗氧化性能。通过热处理，铸件的金相结构得到优化，晶粒得到细化，铸件的硬度、耐磨性等理化性能得到大幅提高。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1:
一种机械臂合金铸件，该机械臂合金铸件中各化学组份的重量百分比为：c：0.18％、si：0.08％、mn：1.2％、ni：0.16％、al：0.15％、mg：0.04％、cu：0.23％、mo：0.16％、v：0.17％、co：0.16％、ti：0.13％、nb：0.14％，余量为fe。
上述机械臂合金铸件的铸造工艺包括以下步骤：
(1)熔炼：按照上述各化学成分重量配比，称取制备原料，加入熔炉中熔炼得到合金熔液，熔液静置30min；
(2)浇注：将步骤(1)中的熔液浇注到模具中浇注成型，冷却至室温，得到成型的铸件；
(3)热处理：所述步骤(3)中的铸件在真空条件下加热至750℃，保温30min，通ar以5℃/min速度降温至室温，再以2℃/min速度升温至900℃，保温30min，再通ar以7℃/min速度降温至室温，得到铸件半成品；
(4)镀层处理：称取铸件半成品质量1‰的vn粉末装入等离子喷枪中，对铸件表面进行等离子喷涂，得到成品。
实施例2:
一种机械臂合金铸件，该机械臂合金铸件中各化学组份的重量百分比为：c：0.21％、si：0.07％、mn：1.1％、ni：0.16％、al：0.16％、mg：0.03％、cu：0.22％、mo：0.16％、v：0.18％、co：0.14％、ti：0.13％、nb：0.13％，余量为fe。
上述机械臂合金铸件的铸造工艺包括以下步骤：
(1)熔炼：按照上述各化学成分重量配比，称取制备原料，加入熔炉中熔炼得到合金熔液，熔液静置50min；
(2)浇注：将步骤(1)中的熔液浇注到模具中浇注成型，冷却至室温，得到成型的铸件；
(3)热处理：将步骤(2)中的铸件在真空条件下加热至650℃，保温20min，通ar以2℃/min速度降温至室温，再以5℃/min速度升温至900℃，保温30min，再通ar以5℃/min速度降温至室温，得到铸件半成品；
(4)镀层处理：称取铸件半成品质量2‰的vn粉末装入等离子喷枪中，对铸件表面进行等离子喷涂，得到成品。
实施例3:
一种机械臂合金铸件，该机械臂合金铸件中各化学组份的重量百分比为：c：0.23％、si：0.09％、mn：1.3％、ni：0.15％、al：0.13％、mg：0.02％、cu：0.26％、mo：0.18％、v：0.19％、co：0.12％、ti：0.11％、nb：0.11％，余量为fe。
上述机械臂合金铸件的铸造工艺包括以下步骤：
1)熔炼：按照上述各化学成分重量配比，称取制备原料，加入熔炉中熔炼得到合金熔液，熔液静置45min；
(2)浇注：将步骤(1)中的熔液浇注到模具中浇注成型，冷却至室温，得到成型的铸件；
(3)将步骤(2)中的铸件在真空条件下加热至750℃，保温30min，通ar以5℃/min速度降温至室温，再以2℃/min速度升温至800℃，保温25min，再通ar以7℃/min速度降温至室温，得到铸件半成品；
(4)镀层处理：称取铸件半成品质量2‰的vn粉末装入等离子喷枪中，对铸件表面进行等离子喷涂，得到成品。
实施例4:
一种机械臂合金铸件，该机械臂合金铸件中各化学组份的重量百分比为：c：0.18％、si：0.06％、mn：1.1％、ni：0.18％、al：0.18％、mg：0.05％、cu：0.21％、mo：0.12％、v：0.15％、co：0.16％、ti：0.15％、nb：0.15％，余量为fe。
上述机械臂合金铸件的铸造工艺同实施例1。
实施例5:
一种机械臂合金铸件，该机械臂合金铸件中各化学组份的重量百分比为：c：0.21％、si：0.07％、mn：1.2％、ni：0.16％、al：0.15％、mg：0.04％、cu：0.23％、mo：0.16％、v：0.17％、co：0.15％、ti：0.14％、nb：0.14％，余量为fe。
上述机械臂合金铸件的铸造工艺同实施例2。
实施例6:
一种机械臂合金铸件，该机械臂合金铸件中各化学组份的重量百分比为：c：0.19％、si：0.07％、mn：1.26％、ni：0.17％、al：0.14％、mg：0.03％、cu：0.24％、mo：0.15％、v：0.15％、co：0.16％、ti：0.13％、nb：0.12％，余量为fe。
上述机械臂合金铸件的铸造工艺同实施例3。
为验证本发明的实施效果，对本发明实施例1-6进行验证，选取试
实施例1-6制备得到的机械臂合金铸件各100只，以及相同数量市场上销售的机械臂合金铸件在相同条件下进行磨损实验和氧化生锈实验。磨损实验为：各铸件通过砂轮进行磨损；氧化生锈实验为：将各铸件放置在潮湿的空气中，放置180天。
表1实施例1-6机械臂合金铸件硬度实验
通过表1可知本发明公开的机械臂合金铸件较市场上销售的机械臂合金铸件理化性能较高。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。