中國粉體網(wǎng)訊 在科技飛速發(fā)展的當下，人形機器人正從科幻作品走進現(xiàn)實，逐步改變人們的生產生活方式。在人形機器人的制造中，材料的選擇至關重要，而特殊鋼，尤其是幾種特定的合金鋼，正悄然成為支撐這一新興產業(yè)發(fā)展的關鍵材料。
特殊鋼分類 來源：國海證券研究所
特殊鋼，有別于普鋼，因其獨特的成分、結構和生產工藝，具備特殊物理、化學性能或特殊用途。它種類繁多，按用途可分為工具鋼、結構鋼與特殊用途鋼三大類。在人形機器人領域，特殊鋼中的50CrMo4合金鋼、40Cr合金鋼和GCr15軸承鋼扮演著舉足輕重的角色。
金屬鉻的高硬度、高熔點以及耐腐蝕等特性，使其與人形機器人對材料的需求完美契合。在碳鋼基礎上添加鉻，不僅能增加鋼的淬透性，還能發(fā)揮二次硬化作用，在提升碳鋼硬度和耐磨性的同時，避免材料脆化。這一特性使得含鉻特鋼在人形機器人行星滾柱絲杠、諧波減速器等關鍵部件中得以廣泛應用，顯著增強了這些部件的強度和耐磨性。
具體來看這三種特鋼材料，50CrMo4是一種高強度合金結構鋼，核心優(yōu)勢在于其優(yōu)異的強韌性匹配和良好的綜合力學性能。鋼中加入的鉬元素有助于細化晶粒，提高材料的強度和韌性，并防止回火脆性；鉻元素則顯著提高了鋼的淬透性、耐磨性和一定的耐蝕性。在人形機器人中，它可能被用于制造一些承受高負荷、高應力的關鍵結構部件，如重要的連接軸、傳動桿件等。
40Cr是一種優(yōu)質碳素結構鋼，含碳量在0.37-0.44%，鉻含量為0.80-1.10%。它淬透性較好，并且具備回火穩(wěn)定性和抗腐蝕能力，在低溫環(huán)境下也有良好的抗脆斷能力。在人形機器人領域，40Cr可用于制造對強度和韌性有一定要求的零部件，如諧波減速器等。
諧波減速器主要結構示意圖 來源：綠的諧波官網(wǎng)
GCr15作為一種高碳鉻軸承鋼，具有高耐磨性、高強度和良好的耐腐蝕性。該鋼種冷加工塑性中等，切削性能一般，焊接性能差，但在滾珠軸承制造等領域應用廣泛。在人形機器人中，GCr15可以用于制造各種軸承套圈和滾動體，例如關節(jié)部位的軸承，確保機器人關節(jié)能夠靈活、穩(wěn)定地運轉，承受反復的機械應力。
據(jù)國海證券研究所測算，一臺人形機器人上50CrMo4合金鋼、GCr15軸承鋼和40Cr合金鋼的用量分別為7.7kg、4.9kg、1.4kg。若遠期人形機器人銷量達到1000萬臺，50CrMo4合金鋼將拉動11.94億元的市場規(guī)模，GCr15軸承鋼拉動2.2億元，40Cr合金鋼拉動0.78億元，這一數(shù)據(jù)充分顯示了人形機器人產業(yè)未來對這些特鋼產品的巨大需求。
特鋼在人形機器人上的空間測算 來源：國海證券研究所
隨著人形機器人產業(yè)的蓬勃發(fā)展，對特殊鋼材料的性能和質量也將提出更高要求，以滿足人形機器人在高精度、高可靠性、長壽命等方面的需求。可以預見，特殊鋼將在人形機器人產業(yè)發(fā)展中持續(xù)發(fā)揮關鍵作用，成為推動這一前沿科技產業(yè)不斷前行的重要力量。
參考來源:
特斯拉、綠的諧波官網(wǎng)
國海證券《新材料產業(yè)深度報告：人形機器人量產在即，新材料藍海廣闊——新材料產業(yè)框架之四》
(中國粉體網(wǎng)編輯整理/月明)
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