高导热刹车盘及其制备方法技术

本发明专利技术属于刹车盘制备技术领域，具体涉及一种高导热刹车盘及其制备方法。本发明专利技术所述的高导热刹车盘的主要化学成分及其重量百分比为：碳3.7

【技术实现步骤摘要】
高导热刹车盘及其制备方法


[0001]本专利技术属于刹车盘制备
，具体涉及一种高导热刹车盘及其制备方法。

技术介绍

[0002]刹车系统的原理是将刹车盘同轮毂装配在一起，通过与制动衬片进行干摩擦，产生巨大的摩擦力，将高速行驶车辆的动能转化为热能，有时汽车从时速100km刹车到静止仅需要十几秒甚至更短，可见刹车系统承受着巨大的负荷。刹车盘是刹车系统中的一个重要部件，它的性能直接影响刹车效果的好坏，在刹车过程中，刹车盘一直承受着磨损和摩擦，压力过大，则会发生变形或开裂；其次，刹车是个循环不断的过程，使刹车盘一直处在冷热交替的过程中，易产生疲劳裂纹。汽车刹车盘在高温、热疲劳和磨损条件下使用，刹车盘材质应具有良好的导热性、耐热性、疲劳性能和抗磨性能，目前汽车刹车盘通常采用高强度灰铸铁生产，耐热、耐疲劳性能差，在使用过程中磨损后容易出现龟裂、裂痕等缺陷。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是，提供一种高导热刹车盘，具有良好的导热性、高温强度、高温耐磨性和抗热疲劳性能，可显著提高刹车盘制动的安全可靠性和使用寿命；本专利技术还提供了其制备方法，工艺合理。
[0004]本专利技术所述的高导热刹车盘的主要化学成分及其重量百分比为：碳3.7
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4.0％，硅0.6
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1.2％，锰0.6
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0.8％，铬0.1
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0.3％，硼0.02
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0.12％，其余为铁和不可避免的杂质。
[0005]碳是石墨形成元素，高的碳含量有利于提高导热性。
[0006]硅是促石墨化元素，有利于消除自由渗碳体，但硅含量过高会降低珠光体含量，降低强度及耐磨性。
[0007]锰促进珠光体形成，但含量过高易偏析，使塑性降低。
[0008]铬提高珠光体含量，使珠光体中的渗碳体成为含铬渗碳体Fe(Cr)3C，提高热稳定性，但锰含量过高，会促进自由渗碳体形成。
[0009]钛和硼均可促进形成碳化物和硼化物，提高强度、抗拉硬度、耐磨性和组织高温稳定性。
[0010]本专利技术所述的高导热刹车盘的制备方法，包括以下步骤：
[0011](1)将熔炼主料废钢和回炉料与熔炼辅料增碳剂在中频感应电炉中熔炼；
[0012](2)向中频感应电炉中加入锰合金、铬合金、硼合金熔炼，得到熔炼液；
[0013](3)采用冲入法将熔炼液倒入浇注处理包中，进行随流孕育和型内孕育；
[0014](4)孕育结束后，进行浇注，得到刹车盘。
[0015]优选的，熔炼主料中废钢的加入量占总重量的40％，回炉料的加入量占总重量的60％，熔炼辅料增碳剂的加入量为熔炼主料重量的2.3％；废钢为Q235普通碳素结构钢，回炉料为刹车盘回炉料，增碳剂为含碳量98.5％的石墨化增碳剂。
[0016]优选的，锰合金为FeMn63，其加入量为熔炼主料重量的0.3％；铬合金为FeCr55C4
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0，其加入量为熔炼主料重量的0.2％；硼合金为FeB18C0.5A或FeB18C0.5B，其加入量为熔炼主料重量的0.5％
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0.7％。
[0017]优选的，随流孕育剂为硅钡钙铁合金，其主要化学成分及其重量百分比为：硅60％、钙2％、铝1％、钡3％，其余为铁和不可避免的杂质，随流孕育剂加入量为熔炼液重量的0.3
‑
0.4％。
[0018]优选的，型内孕育剂为硅锆合金，其主要化学成分及其重量百分比为：硅65％、锆7％，其余为铁和不可避免的杂质，型内孕育剂加入量为熔炼液重量的0.05
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0.1％。
[0019]优选的，熔炼温度为1480
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1520℃，浇注温度为1390
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1410℃。
[0020]制备得到的刹车盘，其金相组织为：A型石墨>90％，其余为C型石墨；基体组织为：珠光体>95％，磷共晶<2％，碳化物<3％。
[0021]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0022]1、本专利技术所述刹车盘力学性能表现较好，拉伸强度≥170MPa，硬度≥160HBW。
[0023]2、本专利技术所述刹车盘具有良好的导热性、高温强度、高温耐磨性和抗热疲劳性能，可显著提高制动安全性和使用寿命。
[0024]3、本专利技术所述刹车盘的制备方法，工艺合理，正常生产设备即可实现。
具体实施方式
[0025]下面结合实施例对本专利技术作进一步说明。
[0026]需要说明的是：实施例中用到的所有原料除特殊说明外，均为市购。
[0027]实施例1
[0028]本专利技术所述的高导热刹车盘的主要化学成分及其重量百分比为：碳3.95％，硅0.98％，锰0.65％，铬0.25％，硼0.08％，其余为铁和不可避免的杂质。
[0029]其制备方法如下：
[0030](1)将熔炼主料废钢和回炉料与熔炼辅料增碳剂在中频感应电炉中熔炼，熔炼温度为1480℃；
[0031]其中，熔炼主料中废钢的加入量占总重量的40％，回炉料的加入量占总重量的60％，熔炼辅料增碳剂的加入量为熔炼主料重量的2.3％；废钢为Q235普通碳素结构钢，回炉料为刹车盘回炉料，增碳剂为含碳量98.5％的石墨化增碳剂；
[0032](2)向中频感应电炉中加入锰合金、铬合金、硼合金熔炼，得到熔炼液；
[0033]其中，锰合金为FeMn63，其加入量为熔炼主料重量的0.3％；铬合金为FeCr55C4
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0，其加入量为熔炼主料重量的0.2％；硼合金为FeB18C0.5A，其加入量为熔炼主料重量的0.5％；
[0034](3)采用冲入法将熔炼液倒入浇注处理包中，进行随流孕育和型内孕育，同时对熔炼液成分进行化验；
[0035]其中，随流孕育剂为硅钡钙铁合金，其主要化学成分及其重量百分比为：硅60％、钙2％、铝1％、钡3％，其余为铁和杂质，随流孕育剂加入量为熔炼液重量的0.3％；
[0036]型内孕育剂为硅锆合金，其主要化学成分及其重量百分比为：硅65％、锆7％，其余为铁和杂质，型内孕育剂加入量为熔炼液重量的0.06％；
[0037](4)熔炼液成分化验合格后，进行浇注，浇注温度为1390℃，得到铸件，把铸件中的
砂及砂箱中的填充砂清理干净，即得到本专利技术所述的刹车盘。
[0038]实施例2
[0039]本专利技术所述的高导热刹车盘的主要化学成分及其重量百分比为：碳3.75％，硅1.15％，锰0.73％，铬0.28％，硼0.11％，其余为铁和不可避免的杂质。
[0040]其制备方法如下：
[0041](1)将熔炼主料废钢和回炉料与熔炼辅料增碳剂在中频感应电炉中熔炼，熔炼温度为1520℃；
[0042]其中，熔炼主料中废钢的加入量占总重量的40％，回炉料的加入量占总重量的6本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高导热刹车盘，其特征在于：其主要化学成分及其重量百分比为：碳3.7
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4.0％，硅0.6
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1.2％，锰0.6
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0.8％，铬0.1
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0.3％，硼0.02
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0.12％，其余为铁和不可避免的杂质。2.一种权利要求1所述的高导热刹车盘的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)将熔炼主料废钢和回炉料与熔炼辅料增碳剂在中频感应电炉中熔炼；(2)向中频感应电炉中加入锰合金、铬合金、硼合金熔炼，得到熔炼液；(3)采用冲入法将熔炼液倒入浇注处理包中，进行随流孕育和型内孕育；(4)孕育结束后，进行浇注，得到刹车盘。3.根据权利要求2所述的高导热刹车盘的制备方法，其特征在于：熔炼主料废钢的加入量占总重量的40％，回炉料的加入量占总重量的60％。4.根据权利要求2所述的高导热刹车盘的制备方法，其特征在于：增碳剂的加入量为熔炼主料重量的2.3％。5.根据权利要求2所述的高导热刹车盘的制备方法，其特征在于：锰合金加入...

【专利技术属性】
技术研发人员：马颖，马宗迎，穆歆迪，曲波，
申请(专利权)人：山东宏马工程机械有限公司，
类型：发明
国别省市：