一種剎車盤及其製備方法
2023-05-31 22:13:06
專利名稱：一種剎車盤及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種剎車盤及其製備方法，尤其是涉及一種高碳剎車盤及其製備方法，屬於機械包裝領域。
背景技術：
剎車目前有盤剎和鼓剎，老一些的車很多都是前盤後鼓的。現在的車很多前後都是盤剎的。因為盤剎較鼓剎的散熱好，在高速制動狀態下，不容易產生熱衰退，所以其高速制動效果好。但在低速冷閘·時，制動效果不如鼓剎。價格比鼓剎貴。所以現在很多中高級轎車採用全盤剎，而普通轎車採用前盤後鼓，而相對低速，且需要制動力大的卡車、巴士，仍採用鼓剎。盤剎的剎車盤就是一個圓的盤子，車子行進時它也轉動。制動卡鉗用來兩片夾住剎車盤而產生制動力。它相對旋轉的剎車盤是固定的。踩剎車時就是它夾住剎車盤起到減速或者停車的作用。剎車碟片用來制動，其制動力來源於制動鉗。通常來說一般的制動鉗都是固定內側制動活塞泵所在部分，外側是一個卡鉗式的結構。內側制動片固定在活塞泵上，外側制動片固定在卡鉗外部。活塞通過制動油管過來的壓力推動內側制動片，同時通過反作用力拉動卡鉗，使外側制動片向裡.兩者同時壓向制動盤，通過制動盤和內外製動片的摩擦產生制動力。這個過程中，推動活塞是靠制動液，也就是液壓油。剎車盤在剎車過程中瞬間產生極高熱量，該熱量被剎車盤吸收後表面溫度迅速升高，因此材質導熱性能要好，便於將熱量迅速導出。但是，一般剎車盤導熱性能差，熱疲勞強度低。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種導熱性能好、熱疲勞強度高、加工性能好的剎車盤及其製備方法。本發明解決上述技術問題的技術方案如下:一種剎車盤，包括如下重量份數的組分:廢鋼40 70份、回爐料30 60份、錳鐵
0.2 0.8份、鉻鐵0.2 0.6份、矽鐵0.5 2份、鑰鐵0.1 0.4份、銅0.5 0.6份。本發明的有益效果是:在本發明剎車盤中，石墨含量高、基體組織中珠光體含量達到98%以上，具有導熱性能好、熱疲勞強度高、加工性能好、可靠的安全性及舒適性等優點。所述珠光體是指奧氏體(奧氏體是碳溶解在γ-Fe中的間隙固溶體)發生共析轉變所形成的鐵素體與滲碳體的共析體，得名自其珍珠般(pearl-like)的光澤。其形態為鐵素體薄層和滲碳體薄層交替重疊的層狀復相物，也稱片狀珠光體。用符號P表示，含碳量為COC = 0.77%。在珠光體中鐵素體佔88%,滲碳體佔12%,由於鐵素體的數量大大多於滲碳體，所以鐵素體層片要比滲碳體厚得多。在球化退火條件下，珠光體中的滲碳體也可呈粒狀,這樣的珠光體稱為粒狀珠光體。
珠光體的性能介於鐵素體和滲碳體之間，強韌性較好，其抗拉強度為750 900MPa，180 280HBS，伸長率為20 25%，衝擊功為24 32J。力學性能介於鐵素體與滲碳體之間，強度較高，硬度適中，塑性和韌性較好ob = 770MPa, 180HBS, δ = 20% 35%，AKU = 24 32J。所述廢鋼是指，鋼鐵廠生產過程中不成為產品的鋼鐵廢料(如切邊、切頭等)以及使用後報廢的設備、構件中的鋼鐵材料，成分為鋼的叫廢鋼；成分為生鐵的叫廢鐵，統稱廢鋼。目前世界每年產生的廢鋼總量為3 4億噸，約佔鋼總產量的45 50%，其中85 90%用作煉鋼原料，10 15%用於鑄造、煉鐵和再生鋼材。在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進。進一步，所述剎車盤，包括的重量份數的組分的優選值為:廢鋼50 60份、回爐料40 50份、錳鐵0.3 0.6份、鉻鐵0.3 0.5份、矽鐵I 1.5份、鑰鐵0.15 0.4份、銅0.5 0.6份。進一步，所述剎車盤，包括的重量份數的組分的最佳值為:廢鋼55份、回爐料45份、錳鐵0.3份、鉻鐵0.3份、矽鐵I份、鑰鐵0.2份、銅0.5份。本發明解決上述技術問題的另一技術方案如下:一種剎車盤的製備方法，具體製備步驟如下:
I)在重量份數為40 70份的廢鋼和重量份數為30 60份的回爐料中加入重量份數為I 2份的增碳劑的90%，一起熔化，得到前期鐵水。對其進行光譜分析，使剎車盤的成分滿足以下要求:碳3.6 3.9%矽1.6 2.1%錳0.4 1.0%硫、磷彡0.1%Cr0.2% 0.35%Mo0.05% 0.2%Cu0.5% 0.6%。2)根據分析結果，在步驟I)得到的前期鐵水中依次加入重量份數為0.2 0.8份的錳鐵、重量份數為0.2 0.6份的鉻鐵、重量份數為0.5 2份的矽鐵、重量份數為0.1
0.4份的鑰鐵、重量份數為0.5 0.6份的銅及步驟I)中的剩餘10%的增碳劑，加熱後保溫，至所述增碳劑完全溶解，得到後期鐵水，再加入75矽鐵孕育劑，再依次進行澆注、凝固冷卻、清理、拋丸、加工，即得到所述剎車盤；其中所述75娃鐵孕育劑的重量為所述後期鐵水重量的0.3 0.5%。進一步，在步驟I)中，所述溶化後達到的溫度為1400 1480°C。進一步，所述增碳劑為石墨電極增碳劑，所述石墨電極增碳劑的含碳量大於等於90%。進一步，在步驟2)中，所述加熱後的溫度為1500 1550°C，所述保溫時間為5 10分鐘。進一步，所述75矽鐵孕育劑的直徑為3 8mm。進一步，在步驟2)中，所述澆注過程中加入直徑為0.5 2mm的75矽鐵孕育劑對所述後期鐵水再進行孕育，其中，所述直徑為0.5 2mm的75矽鐵孕育劑的重量為所述後期鐵水重量的
0.05 0.1%。用上述製備方法得到的剎車盤的性能特徵為:摩擦係數達到0.39 0.41 ;熱衰退性不高於5%;噪音頻率不高於800Hz。
具體實施例方式以下對本發明的原理和特徵進行描述，所舉實例只用於解釋本發明，並非用於限定本發明的範圍。實施例1一種剎車盤，包括如下重量份數的組分:廢鋼40份、回爐料60份、錳鐵0.5份、鉻鐵0.4份、矽鐵1.8份、鑰鐵0.15份、銅0.5份。具體製備步驟如下:I)在重量份數為40份的廢鋼和重量份數為60份的回爐料中加入重量份數為1.8份的含碳量為90%的石墨電極增碳劑，一起熔化，熔化溫度達到1480°C後，得到前期鐵水，對前期鐵水進行光譜分析，光譜分析結果具體見表I ;2)根據分析結果，在步驟I)得到的前期鐵水中依次加入重量份數為0.5份的錳鐵、重量份數為0.4份的鉻鐵、重量份數為1.8份的矽鐵、重量份數為0.15份的鑰鐵、重量份數為0.5份的銅及重量份數為0.2份的含碳量為90%的石墨電極增碳劑，加熱至溫度為1500°C，再保溫5分鐘，至所述增碳劑完全溶解，得到後期鐵水，再加入重量為所述後期鐵水重量的0.3%，直徑為3_的75矽鐵孕育劑，再進行澆注，澆注過程中加入重量為所述後期鐵水重量的0.05%，直徑為0.5mm的75矽鐵孕育劑對所述後期鐵水再進行孕育；再進行凝固冷卻、清理、拋丸、加工，即得到所述剎車盤。實施例2一種剎車盤，包括如下重量份數的組分:廢鋼70份、回爐料30份、錳鐵0.2份、鉻鐵0.2份、矽鐵0.5份、鑰鐵0.1份、銅0.6份。具體製備步驟如下:1)在重量份數為70份的廢鋼和重量份數為30份的回爐料中加入重量份數為0.9份的含碳量為90%的石墨電極增碳劑，一起熔化，熔化溫度達到1480°C後，得到前期鐵水，對前期鐵水進行光譜分析，光譜分析結果具體見表I ;2)根據分析結果，在步驟I)得到的前期鐵水中依次加入重量份數為0.2份的錳鐵、重量份數為0.2份的鉻鐵、重量份數為0.5份的矽鐵、重量份數為0.1份的鑰鐵、重量份數為0.6份的銅及重量份數為0.1份的含碳量為92%的石墨電極增碳劑，加熱至溫度為1550°C，再保溫10分鐘，至所述增碳劑完全溶解，得到後期鐵水，再加入重量為所述後期鐵水重量的0.5%，直徑為8_的75矽鐵孕育劑，再進行澆注，澆注過程中加入重量為所述後期鐵水重量的0.1%，直徑為2mm的75矽鐵孕育劑對所述後期鐵水再進行孕育；再進行凝固冷卻、清理、拋丸、加工，即得到所述剎車盤。
實施例3一種剎車盤，包括如下重量份數的組分:廢鋼55份、回爐料45份、錳鐵0.3份、鉻鐵0.3份、矽鐵1份、鑰鐵0.2份、銅0.5份。具體製備步驟如下:1)在重量份數為55份的廢鋼和重量份數為45份的回爐料中加入重量份數為1.44份的含碳量為93%的石墨電極增碳劑，一起熔化，熔化溫度達到1400°C後，得到前期鐵水，對前期鐵水進行光譜分析，光譜分析結果具體見表I ;2)根據分析結果，在步驟I)得到的前期鐵水中依次加入重量份數為0.3份的錳鐵、重量份數為0.3份的鉻鐵、重量份數為I份的矽鐵、重量份數為0.2份的鑰鐵、重量份數為0.5份的銅及重量份數為0.16份的含碳量為93%的石墨電極增碳劑，加熱至溫度為15400C，再保溫8分鐘，至所述增碳劑完全溶解，得到後期鐵水，再加入重量為所述後期鐵水重量的0.4%，直徑為6_的75矽鐵孕育劑，再進行澆注，澆注過程中加入重量為所述後期鐵水重量的0.08%，直徑為1.5mm的75矽鐵孕育劑對所述後期鐵水再進行孕育；再進行凝固冷卻、清理、拋丸、加工，即得到所述剎車盤。實施例4一種剎車盤，包括如下重量份數的組分:廢鋼50份、回爐料50份、錳鐵0.3份、鉻鐵0.3份、矽鐵2份、鑰鐵0.4份、銅0.5份。具體製備步驟如下:1)在重量份數為50份的廢鋼和重量份數為50份的回爐料中加入重量份數為
1.62份的含碳量為90%的石墨電極增碳劑，一起熔化，熔化溫度達到1450°C後，得到前期鐵水，對前期鐵水進行光譜分析，光譜分析結果具體見表I ;2)根據分析結果，在步驟I)得到的前期鐵水中依次加入重量份數為0.3份的錳鐵、重量份數為0.3份的鉻鐵、重量份數為2份的矽鐵、重量份數為0.4份的鑰鐵、重量份數為0.5份的銅及重量份數為0.18份的含碳量為90%的石墨電極增碳劑，加熱至溫度為1530°C，再保溫6分鐘，至所述增碳劑完全溶解，得到後期鐵水，再加入重量為所述後期鐵水重量的0.3%，直徑為4_的75矽鐵孕育劑，再進行澆注，澆注過程中加入重量為所述後期鐵水重量的0.06%，直徑為Imm的75矽鐵孕育劑對所述後期鐵水再進行孕育；再進行凝固冷卻、清理、拋丸、加工，即得到所述剎車盤。實施例5一種剎車盤，包括如下重量份數的組分:廢鋼60份、回爐料40份、錳鐵0.6份、鉻鐵0.6份、矽鐵1.5份、鑰鐵0.2份、銅0.6份。具體製備步驟如下:1)在重量份數為60份的廢鋼和重量份數為40份的回爐料中加入重量份數為
1.26份的含碳量為94%的石墨電極增碳劑，一起熔化，熔化溫度達到1460°C後，得到前期鐵水，對前期鐵水進行光譜分析，光譜分析結果具體見表I ;2)根據分析結果，在步驟I)得到的前期鐵水中依次加入重量份數為0.6份的錳鐵、重量份數為0.6份的鉻鐵、重量份數為1.5份的矽鐵、重量份數為0.2份的鑰鐵、重量份數為0.6份的銅及重量份數為0.14份的含碳量為94%的石墨電極增碳劑，加熱至溫度為15400C，再保溫9分鐘，至所述增碳劑完全溶解，得到後期鐵水，再加入重量為所述後期鐵水重量的0.3%，直徑為5_的75矽鐵孕育劑，再進行澆注，澆注過程中加入重量為所述後期鐵水重量的0.1%，直徑為1.6mm的75矽鐵孕育劑對所述後期鐵水再進行孕育；再進行凝固冷卻、清理、拋丸、加工，即得到所述剎車盤。表I光譜分析結果
權利要求
1.一種剎車盤，其特徵在於，包括如下重量份數的組分:廢鋼40 70份、回爐料30 60份、錳鐵0.2 0.8份、鉻鐵0.2 0.6份、矽鐵0.5 2份、鑰鐵0.1 0.4份、銅0.5 .0.6 份。
2.根據權利要求1所述的剎車盤，其特徵在於，包括如下重量份數的組分:廢鋼50 60份、回爐料40 50份、錳鐵0.3 0.6份、鉻鐵0.3 0.5份、矽鐵I 1.5份、鑰鐵. 0.15 0.4份、銅0.5 0.6份。
3.根據權利要求1所述的剎車盤，其特徵在於，包括如下重量份數的組分:廢鋼55份、回爐料45份、錳鐵0.3份、鉻鐵0.3份、矽鐵I份、鑰鐵0.2份、銅0.5份。
4.一種剎車盤的製備方法，其特徵在於，具體製備步驟如下:I)在重量份數為40 70份的廢鋼和重量份數為30 60份的回爐料中加入重量份數為I 2份的增碳劑的90%，一起熔化，得到前期鐵水； 2)在步驟I)得到的前期鐵水中依次加入重量份數為0.2 0.8份的錳鐵、重量份數為0.2 0.6份的鉻鐵、重量份數為0.5 2份的娃鐵、重量份數為0.1 0.4份的鑰鐵、重量份數為0.5 0.6份的銅及在步驟I)中所述增碳劑的剩餘的10%，加熱後保溫，至所述增碳劑完全溶解，得到後期鐵水，再加入75矽鐵孕育劑，再依次進行澆注、凝固冷卻、清理、拋丸、加工，即得到所述剎車盤； 其中所述75矽鐵孕育劑的重量為所述後期鐵水重量的0.3 0.5%。
5.根據權利要求4所述的製備方法，其特徵在於，在步驟I)中，所述溶化後達到的溫度為 1400 1480 0C ο
6.根據權利要求4所述的製備方法，其特徵在於，所述增碳劑為石墨電極增碳劑，所述石墨電極增碳劑的含碳量大於等於90%。
7.根據權利要求4所述的製備方法，其特徵在於，在步驟2)中，所述加熱後的溫度為1500 1550°C，所述保溫時間為5 10分鐘。
8.根據權利要求4所述的製備方法，其特徵在於，所述75矽鐵孕育劑的直徑為3 8mm ο
9.根據權利要求4所述的製備方法，其特徵在於，在步驟2)中，所述澆注過程中加入直徑為0.5 2mm的75矽鐵孕育劑對所述後期鐵水再進行孕育， 其中，所述直徑為0.5 2_的75矽鐵孕育劑的重量為所述後期鐵水重量的0.05 .0.1%。
全文摘要
本發明涉及一種剎車盤，包括如下重量份數的組分廢鋼40～70份、回爐料30～60份、錳鐵0.2～0.8份、鉻鐵0.2～0.6份、矽鐵0.5～2份、鉬鐵0.1～0.4份、銅0.5～0.6份。本發明還涉及一種剎車盤的製備方法，製備步驟為1)在廢鋼和回爐料中加入增碳劑的90%，熔化，得到前期鐵水；2)在前期鐵水中依次加入錳鐵、鉻鐵、矽鐵、鉬鐵、銅及剩餘的10%的增碳劑，加熱後保溫，得到後期鐵水，再加入75矽鐵孕育劑，再依次進行澆注、凝固冷卻、清理、拋丸、加工，即得到所述剎車盤。在本發明剎車盤中，石墨含量高、基體組織中珠光體含量達到98%以上，具有導熱性能好、熱疲勞強度高、加工性能好的優點。
文檔編號F16D65/12GK103088263SQ201110350420
公開日2013年5月8日 申請日期2011年11月8日 優先權日2011年11月8日
發明者劉建峰 申請人:煙臺勝地汽車零部件製造有限公司