铸铁和制动部件制造技术

本发明专利技术提供一种铸铁，其通过具有高比热可以实现制动部件的轻量化等。本发明专利技术的铸铁以质量％计具有包含C：3.0％～4.8％、Si：3.5％～5.0％、Mn：0.5％～2.0％、Cu：0.3％～1.5％、余量：Fe和不可避免的杂质的化学成分组成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供一种铸铁，其通过具有高比热可以实现制动部件的轻量化等。本专利技术的铸铁以质量％计具有包含C：3.0％～4.8％、Si：3.5％～5.0％、Mn：0.5％～2.0％、Cu：0.3％～1.5％、余量：Fe和不可避免的杂质的化学成分组成。【专利说明】铸铁和制动部件
本专利技术涉及适合用于车辆等的制动装置的铸铁和制动部件，特别涉及通过具备高 比热来实现制动盘的轻量化的技术。
技术介绍
汽车或机动双轮车等的制动装置具备与车轮一起旋转的制动盘和可抵压制动盘 的制动衬块。对于制动盘，为了抑制所产生的摩擦热导致的性能下降而要求高导热率。作 为以低成本实现这样的要求的材料，以往使用片状石墨铸铁、CV石墨铸铁或球状石墨铸铁。 由于石墨为热的优良导体，因而尤其是片状石墨铸铁通过增大石墨长度能够提高导热率。 作为铸铁相关的现有技术文献有如下文献。专利文献1的记载涉及耐腐蚀性铸 铁，其碳当量为3. 8?4. 5%的范围，包含C :2· 8?4%、Si :L 5?3· 0%、Μη :0· 3?L 2%、 P :0. 2%以下、S :0. 06?0. 25%、Cu :0. 15?3. 5%以及余量：Fe和不可避免的杂质，改变 Cu的含量抑制了生锈。 专利文献2的记载涉及盘式制动器用盘，其包含C :2. 8?3.8%、Si :1. 8?3. 4%、 Μη :0· 5 ?1. 0%、S :0· 02 ?0· 1%、Cr :0· 1 ?1. 5%、Mo :0· 1 ?1. 0%、Ni :0· 1 ?1. 2%、 〇6:0.01?0.05%、〇1:0.1?1.2%、余量：？6和不可避免的杂质，通过利用06进行高强度 化以提高耐热裂纹性。 专利文献3的记载涉及具有滑动部和轮毂安装部的由单一熔液得到的铸造制 一体结构的制动部件，其包含C :3· 5?3. 90%、Si :2· 3?3. 0%、Μη :0· 7?1. 1%、P : <0·05%、S:0·08?0·012%、Cu:0·7?l·2%、余量 ：铁和不可避免的杂质，CE值为4·3? 4. 7、拉伸强度为15?20kgf/mm2、衰减能力为12Χ 10_3?20Χ 10_3,对轮毂安装孔内表面实 施了高频淬火使硬度达到HRB90?105。 专利文献4的记载涉及高导热耐腐蚀铸铁，其碳当量为4?5%的范围，包含C : 3 ?4. 5%、Si :1· 5 ?3· 0%、Μη :0· 5 ?1. 5%、P :0· 2% 以下、S :0· 06 ?0· 25%、Cu :0· 15 ? 3. 5%、Ca :0.02?0. 1%、A1 :0.02?0. 1%、余量：铁和不可避免的杂质，通过使组织中生 成针状石墨，提商了商导热性和耐腐蚀性。 现有技术文献 专利文献 专利文献1 :日本特公昭59-011653 专利文献2 :日本特开2002-105581 专利文献3 :日本特开平5-214480 专利文献4 :日本特开平7-3380
技术实现思路
专利技术所要解决的问题 需要说明的是，近年来随着对温室效应气体的排放管制，对于汽车等运输装置越 来越期望轻量化，而制动盘为铸铁块而成为相当程度的重量物，尤其强烈地期望其轻量化。 利用制动盘和制动衬块的制动伴随着将动能转化为热能的作用，制动盘吸收热能并在停止 后放出热能。如果制动盘的导热率高，则可以迅速地放出热能。另外，如果制动盘的比热高， 则积蓄热能的能力高，可以抑制吸收热能时的温度上升。因此，如果制动盘的比热高，则可 以使制动盘小型化。 然而，现实情况是着眼于提高比热的铸铁开发现今尚未进行。本专利技术是鉴于这样 的情况而完成的，本专利技术的目的在于提供铸铁和制动部件，该铸铁具有高比热，由此可以实 现制动部件的轻量化等。 用于解决问题的手段 本专利技术人为了使制动盘轻量化而反复进行研究，结果得出结论，为了得到对温室 效应气体的排出抑制效果，需要至少600J/kg/K以上的比热。并且，为了得到这样的比热反 复进行了深入研究。 铸铁由铁素体、渗碳体、石墨和其他微量的夹杂物构成。对其中重量百分率最大的 铁素体的高比热化进行了研究。对各种可在铁素体中固溶并具有提高比热效果的元素进行 了考察，结果发现Si的效果最好，并且其能够不形成碳化物且容易地固溶于铁素体中。 在铸铁中添加3. 5%以上Si时Si的效果可显者表现。Si在铸铁中王要_集在铁 素体中，在铁素体中的重量百分率会达到4%以上。据称在该浓度的情况下，在平衡状态会 析出Fe 3Si，但基于X射线衍射的分析结果为，在通常的制造条件下几乎检测不到Fe3Si。即 可以认为不形成规则结构而不规则且过饱和地固溶的Si提高了铁素体的比热。 本专利技术的铸铁是基于上述见解而完成的，其特征在于，其以质量％计包含C: 3. 0 ?4. 8%、Si :3· 5 ?5· 0%、Μη :0· 5 ?2. 0%、Cu :0· 3 ?1. 5%、余量：Fe 和不可避免的 杂质。 下面，将本专利技术的数值限定的根据与本专利技术的作用一并进行说明。需要说明的是， 以下说明中"％"是指"质量％"。 C :3· 0 ?4. 8% C是用于使石墨在基体组织中析出所必需的元素。石墨为热的优良导体，发挥提高 铸铁的导热率、迅速放出所吸收的热能的作用。C的含量低于3.0%的情况下，难以得到与 现有材料同等的导热率44W/m/K。另一方面，若C的含量超过4. 8%，则铸铁的熔点过高而 难以熔解，并且强度显著下降。因而，C的含量为3. 0?4. 8%。 Si :3· 5 ?5. 0% Si为提高铸铁的比热的元素。Si的含量低于3. 5%的情况下，难以得到本专利技术作 为目标的比热600J/kg/K。另一方面，若Si的含量超过5%，则熔液的粘度变高而难以铸造。 因而，Si的含量为3. 5?5. 0%。 Μη :0· 5 ?2. 0% Μη由原料的废料混入，具有强化基体组织的效果。Μη的含量低于0. 5%的情况下 则缺乏这种效果。另一方面，若Μη的含量超过2%，则基体组织的冷硬化变显著，使得切削 性降低。因此，Μη的含量为0.5?2.0%。 Ρ :0. 2% 以下 Ρ可提高熔液的流动性，但会使铸铁脆化，因此作为不可避免的杂质的Ρ的含量优 选为0. 2%以下。 Cu :0· 3 ?1. 5% 在本专利技术中，为了提高比热，Si的添加是必需的，但Si具有促进铁素体化的作用。 若铁素体百分率增大，则可导致强度下降、耐磨损性下降。因此，在本专利技术中，Cu是必需的 合金成分。Cu促进基体组织的珠光体化从而提高强度，并且使石墨扁平化从而提高导热率。 Cu的含量低于0. 3%的情况下则这样的效果差。另一方面，若Cu的含量超过1. 5%，则基体 组织的珠光体变致密而使得切削性下降。因此，Cu的含量为0. 3?1. 5%。更优选为0. 5? 1. 5%。 S :0. 25% 以下 若S的含量超过0. 25%，则MnS的生成量过多而使白口化倾向增强，切削性降低。 因此，作为不可避免的杂质的S的含量优选为0. 25%以下。 Ni、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铸铁，其特征在于，其以质量％计包含C：3.0％～4.8％、Si：3.5％～5.0％、Mn：0.5％～2.0％、Cu：0.3％～1.5％、余量：Fe和不可避免的杂质。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：渡边博之，新川雅树，张茂仁，K·苏巴吉若，
申请(专利权)人：本田技研工业株式会社，株式会社理研，
类型：发明
国别省市：日本;JP