本发明专利技术涉及车辆技术和工业设备技术的领域，并且涉及一种具有抗磨损性和防腐蚀性的制动盘及其生产方法。已知方案的缺点在于，防腐蚀和抗磨损涂层涂覆在制动盘的摩擦表面上，并且在首次制动操作中，该涂层很快会被摩擦掉。本发明专利技术通过提供一种耐用的制动盘，其防腐蚀性和抗磨损性得到了提高，而解决了上述问题。根据本发明专利技术，使至少摩擦表面(2)的区域具有AlSi基扩散层(3)，该AlSi基扩散层的层厚度为0.1mm至0.6mm并且该AlSi基扩散层在与金属主体(1)的钢或灰铸铁的相互作用过程中形成，因此，制动盘的抗磨损性和防腐蚀性得到显著提高。根据本发明专利技术的制动盘可以例如用在车辆中、用作工业制动器的制动系统、或用在风力涡轮机中。或用在风力涡轮机中。或用在风力涡轮机中。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有抗磨损性和防腐蚀性的制动盘及其生产方法
[0001]本专利技术涉及车辆技术和工业设备
，并且涉及一种具有抗磨损性和防腐蚀性的制动盘及其生产方法。根据本专利技术生产的制动盘可以例如用在车辆中、用作工业制动器的制动系统或用在风力涡轮机中。
技术介绍
[0002]车辆和工业应用中的常规制动盘设计为由金属或陶瓷材料制成的一体式制动盘或设计为由一种或多种金属或陶瓷材料制成的复合制动盘或多部件式制动盘。
[0003]制动盘具有多个功能区。例如，机动车辆中的制动盘被拧在前车轴和后车轴上，并且因此具有平面接触表面，该平面接触表面首先与轮辋接触，其次与车轮轴承接触。整个制动盘借助于车轮螺栓通过接触表面连接。
[0004]此外，制动盘具有带摩擦表面的区域，经由该区域，结合摩擦制动衬面制动盘实现了制动作用。
[0005]为了更好地驱散产生的热量，制动盘可以采用例如内部通风式盘式制动器的形式。为此，制动盘在制动盘盖内侧具有相应的吸入空气的通风管道，空气流经制动盘以散热，从而确保对制动盘的冷却。
[0006]对于现有技术中的制动盘，在摩擦表面区域中具有短期防腐蚀性，或在通风管道的区域中具有长期防腐蚀性。短期防腐蚀性仅能在短期内保护制动盘免受腐蚀。
[0007]现有技术公开了保护制动盘免受腐蚀和磨损的各种方案。
[0008]DE 20 2018 107 169 U1公开了一种涂层，尤其是用于制动盘、制动鼓和离合器片的涂层，所述涂层具有第一层和第二层，所述第一层包括含有小于20wt％的碳化钨或其他碳化物的金属基材料；所述第二层涂覆于所述第一层上并且包括含有碳化钨的材料，该材料含有20wt％
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94wt％的碳化钨，其中所述第一层和所述第二层均为热喷涂层。
[0009]DE 20 2018 102 703 U1公开了一种用于车辆的制动体，所述制动体具有主体，所述主体具有通过粗糙化形成为摩擦表面的表面和在粗糙化之后通过热喷涂方法涂覆于摩擦表面上的涂层。
[0010]此外，从DE 20 2018 102 704 U1还已知一种用于车辆的制动体，所述制动体具有主体，所述主体具有：呈摩擦表面形式的第一表面；与所述摩擦表面相邻并且呈主表面形式的第二表面；以及涂覆于所述主表面的主表面涂层。
[0011]另外，从DE 102 03 507 A1已知一种用于车辆的制动盘，所述制动盘包括由金属材料，尤其是灰铸铁制成的主体，所述主体具有至少一个摩擦表面，所述摩擦表面具有由硬质材料制成的涂层，其中，涂层下面的主体在轴向平行于制动盘的轴线的方向上具有已移除的材料厚度，其中，所述主体在轴向平行于制动盘的轴线的方向上被移除的材料厚度近似为涂层的层厚度，或者被移除的材料厚度为基于涂层的层厚度达至大约+/
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20％，优选地达至+/
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10％。
[0012]已知方案的缺点在于，防腐蚀和抗磨损涂层涂覆在制动盘的摩擦表面的表面上，
并且在多次第一制动操作中，该涂层很快会被摩擦掉，从而使得摩擦表面很快会被腐蚀，并且腐蚀过程会直接损坏基体材料。特别是对于电动车辆或混合动力车辆，例如，可以预计清洁制动操作的次数会大大减少，这会导致腐蚀加剧，从而不可避免地造成故障。这些故障表现为噪音问题，并且在极端情况下可能导致制动性能丧失。此外，另一个缺点在于，由于在摩擦表面的区域内发生的腐蚀，可能会使得摩擦表面磨损得更快。
[0013]又一缺点是涂覆有硬质材料的制动盘的材料成本和生产成本高，其中制动盘的层系统基于碳化物，例如碳化钨、碳化铬或碳化硼。
技术实现思路
[0014]本专利技术的目的是提供一种耐用的制动盘，其防腐蚀性和抗磨损性得到了提高。
[0015]该目的通过专利权利要求书中详述的专利技术来实现。有利的配置是从属权利要求的主题，并且本专利技术还包括各个从属专利权利要求通过“和”联系的组合，前提是它们不相互排斥。
[0016]本专利技术的目的通过一种制动盘来实现，所述制动盘具有由钢或灰铸铁制成的金属主体，所述金属主体具有至少一个形成有摩擦表面的区域和至少一个形成有接触表面的区域，所述接触表面用于固定制动盘，其中，在所述金属主体内，至少在所述摩擦表面的区域中，存在由铁、铝和硅形成的扩散层，该扩散层具有0.1mm至0.6mm的层厚度，并且通过扩散过程与所述金属主体的钢或灰铸铁相互作用而形成所属扩散层。
[0017]有利地，制动盘还包括通风管道。
[0018]在有利配置中，所述扩散层在层厚度上呈由铁和铝构成的渐变层系统的形式，其中硅在所述渐变层系统中均匀分布，其中，特别有利的是，所述渐变层系统按以下方式形成：铁的比例朝着层表面不断减少，而铝的比例朝着层表面不断增加。
[0019]有利的是，所述至少一个扩散层通过用AlSi
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和/或AlSi6合金涂覆所述金属主体、然后进行热处理而形成。
[0020]同样有利的是，所述接触表面和/或所述通风管道的区域也具有所述扩散层。
[0021]还有利的是，与所述金属主体的材料的硬度相比，所述扩散层的硬度更大。
[0022]在制动盘的有利实施中，所述扩散层通过在250℃至650℃下进行热处理而形成，其中处理时长为40分钟至300分钟。
[0023]有利地，所述通风管道具有扩散层和层厚度为0.01mm至0.4mm的Al基表面层。
[0024]还有利的是，至少在扩散层内存在着色物质。
[0025]本专利技术还通过一种用于生产本专利技术的制动盘的方法来实现，其中，至少在形成有摩擦表面的区域中对所述金属主体的表面进行机械加工，然后通过涂覆过程至少在形成有摩擦表面的区域中设置AlSi基合金，之后在保护性气氛下对所述制动盘进行热处理，最后至少在所述摩擦表面的区域中对所述金属主体的表面进行机械加工。
[0026]有利地，所述接触表面和/或所述通风管道也涂覆有AlSi基合金。
[0027]还有利的是，使用AlSi
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或AlSi6合金实施所述涂覆。
[0028]在所述方法的有利配置中，在保护性气氛下进行所述机械加工和/或所述涂覆过程。
[0029]在所述方法的进一步有利配置中，所述制动盘的热处理在250℃至650℃的温度
下、特别有利地在550℃至600℃的温度下进行，并且处理时长为40分钟至300分钟。
[0030]根据前述权利要求11至15中至少一项所述的方法，其中，在涂覆之前，在保护性气氛下，将所述制动盘预热至250℃至650℃的温度。
[0031]此外，在所述方法的有利配置中，在涂覆之前，在没有保护性气氛的情况下，将所述制动盘预热至150℃至200℃的温度。
[0032]并且，还有利的是，所述涂覆借助于电弧丝喷涂、溅滴的动能增加的改进电弧丝喷涂、高速丝火焰喷涂、液态铝浸渍、油漆浸渍、油漆喷涂、激光粉末堆焊、粉末喷涂或电泳涂覆实施。
[0033]另外有利的是，在使用油漆涂覆之后，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种制动盘，该制动盘具有由钢或灰铸铁制成的金属主体(1)，所述金属主体(1)具有至少一个形成有摩擦表面(2)的区域和至少一个形成有接触表面(6)的区域，所述接触表面(6)用于固定所述制动盘，其中，在所述金属主体(1)内，至少在所述摩擦表面(2)的所述区域中，存在由铁、铝和硅形成的扩散层(3)，该扩散层(3)具有0.1mm至0.6mm的层厚度，并且通过扩散过程与所述金属主体(1)的钢或灰铸铁相互作用而形成所述扩散层(3)。2.根据权利要求1所述的制动盘，其中，该制动盘还包括通风管道。3.根据权利要求1或2所述的制动盘，其中，所述扩散层(3)在层厚度上呈由铁和铝构成的渐变层系统的形式，其中硅在所述渐变层系统中均匀分布。4.根据权利要求3所述的制动盘，其中，所述渐变层系统按以下方式形成：铁的比例朝着层表面不断减少，而铝的比例朝着所述层表面不断增加，其中硅在所述渐变层系统中均匀分布。5.根据前述权利要求中至少一项所述的制动盘，其中，所述至少一个扩散层(3)通过用AlSi
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和/或AlSi6合金涂覆所述金属主体(1)、然后进行热处理而形成。6.根据前述权利要求中至少一项所述的制动盘，其中，所述接触表面(6)和/或所述通风管道(4)的区域也具有所述扩散层(3)。7.根据前述权利要求中至少一项所述的制动盘，其中，与所述金属主体(1)的材料的硬度相比，所述扩散层(3)的硬度更大。8.根据前述权利要求中至少一项所述的制动盘，其中，所述扩散层(3)通过在250℃至650℃下进行热处理而形成，处理时长为40分钟至300分钟。9.根据前述权利要求中至少一项所述的制动盘，其中，所述通风管道(4)具有所述扩散层(3)和层厚度为0.01mm至0.4mm的Al基表面层。10.根据前述权利要求中至少一项所述的制动盘，其中，至少在所述扩散层(3)内存在着色物质。11.一种用于生产根据权利要求1至10中至少一项所述的制动盘的方法...
【专利技术属性】
技术研发人员：T，
申请(专利权)人：C四激光技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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