【技术实现步骤摘要】
本公开总体上涉及制动器转子，并且更特别地涉及由轻质铝合金制成的复合制动器转子。
技术介绍
1、机动车辆的盘式制动器组件包括在其相对两侧上具有一对环形摩擦表面的盘或转子。转子可以安装在车辆的可旋转轮轴上，该可旋转轮轴可以联接到车辆的车轮。在制动期间，转子的外周边被夹持在一对对置的制动片之间，所述制动器片接合转子的摩擦表面并减慢或停止转子和车轮的旋转。机动车辆的制动器转子通常由铸铁制成，其可以承受在制动期间产生的高摩擦力和高温。
2、可能希望用相对轻质的铝而不是铸铁来制造机动车辆的制动器转子，以减轻车辆的重量。可能希望研发一种用于机动车辆的铝合金制动器转子，其表现出至少与铸铁一样高的耐磨性和热稳定性。
技术实现思路
1、本部分提供了本公开的概述，而不是对其全部范围或所有特征的全面公开。
2、本公开涉及一种具有复合结构的制动器转子。制动器转子包括限定相对摩擦表面的环形本体。环形本体包括芯、热障层和耐磨层。芯由al-si合金制成，并包括具有环形表面的至少一个环形盘。热障层由热绝缘材料制成，并设置在芯的环形表面上。耐磨层由fe-al-si-zr合金制成，并设置在热障层上方的芯的环形表面上。耐磨层限定环形本体的相对摩擦表面中的第一个。
3、al-si合金可以是过共晶合金，按质量计，该过共晶合金包括大于或等于约80％至小于或等于约87％的铝和大于或等于约13％至小于或等于约20％的硅。
4、按质量计，al-si合金可以包括大于或等于约10％至小于或
5、芯可以具有大于或等于约2600千克/立方米至小于或等于约2700千克/立方米的密度和大于或等于约9毫米至小于或等于约36毫米的厚度。
6、热绝缘材料可以包括高熵合金、高熵陶瓷或它们的组合。
7、热绝缘材料可以具有大于或等于约0.4瓦/米·开尔文至小于或等于2瓦/米·开尔文的热导率。
8、按质量计，fe-al-si-zr合金可以包括大于或等于约45％至小于或等于约60％的铁、大于或等于约35％至小于或等于约45％的铝、大于或等于约1％至小于或等于约3％的锆、以及大于或等于约0.5％至小于或等于约2％的硅。
9、fe-al-si-zr合金可以包括晶粒细化剂，其量按质量计大于或等于fe-al-si-zr合金的约0.05％至小于或等于约1％。晶粒细化剂可以包括硼化铬(iii)和硼化钽中的至少一种。
10、fe-al-si-zr合金可以具有大于或等于约4800千克/立方米至小于或等于约5200千克/立方米的密度。
11、热障层可以具有大于或等于约0.1毫米至小于或等于约4毫米的厚度。
12、耐磨层可以具有大于或等于约1毫米至小于或等于约4毫米的厚度。
13、热障层可以是穿孔的，并且可以包括在轴向方向上延伸穿过热障层的多个通孔。
14、耐磨层可以包括多个锚固件，所述多个锚固件从热障层的外表面朝向芯延伸到多个通孔中。
15、多个锚固件可以从热障层的外表面延伸到多个通孔中，到达芯的环形表面。在这种情况下，耐磨层的fe-al-si-zr合金可以经由多个锚固件冶金结合到芯的al-si合金。
16、芯可以包括通过多个肋在轴向方向上彼此间隔开的一对第一和第二环形盘。
17、本公开涉及另一种制动器转子，其包括环形本体，该环形本体限定制动器转子的相对的第一和第二摩擦表面。环形本体包括芯、第一和第二热障层以及第一和第二耐磨层。芯由al-si合金制成，并且包括通过多个肋在轴向方向上彼此间隔开的一对第一和第二环形盘，第一和第二环形盘中的每一个都具有环形表面。第一和第二热障层由热绝缘材料制成，并且分别设置在芯的第一和第二环形盘的环形表面上。第一和第二耐磨层由fe-al-si-zr合金制成，并且分别设置在第一和第二热障层上方的第一和第二环形盘的环形表面上。第一和第二耐磨层分别限定环形本体的相对的第一和第二摩擦表面。
18、公开了一种制造制动器转子的方法。在该方法中，将al-si合金铸造成转子芯的形状，该转子芯包括具有环形表面的至少一个环形盘。热绝缘材料直接沉积在转子芯的环形表面上，以形成热障层。fe-al-si-zr合金沉积在热障层上方的转子芯的环形表面上，以形成耐磨层。
19、可以使用定向能量沉积工艺将热绝缘材料和fe-al-si-zr合金沉积在转子芯的环形表面上。
20、热绝缘材料可以沉积在转子芯的环形表面上，使得热障层被穿孔并包括在轴向方向上延伸穿过其的多个通孔。
21、在fe-al-si-zr合金沉积在转子芯的环形表面上期间，fe-al-si-zr合金可以流入并穿过热障层中的通孔，并且形成将耐磨层的fe-al-si-zr合金冶金结合到芯的al-si合金的多个锚固件。
22、本专利技术提供下列技术方案。
23、技术方案1.一种具有复合结构的制动器转子，所述制动器转子包括：
24、环形本体，其限定相对的摩擦表面，所述环形本体包括：
25、芯，其由al-si合金制成并包括具有环形表面的至少一个环形盘，
26、热障层，其由热绝缘材料制成，设置在所述芯的所述环形表面上，以及
27、耐磨层，其由fe-al-si-zr合金制成，设置在所述热障层上方的所述芯的所述环形表面上，所述耐磨层限定所述环形本体的所述相对的摩擦表面中的第一个。
28、技术方案2.根据技术方案1所述的制动器转子，其中，所述al-si合金是过共晶合金，按质量计，所述过共晶合金包括大于或等于约80％至小于或等于约87％的铝和大于或等于约13％至小于或等于约20％的硅。
29、技术方案3.根据技术方案2所述的制动器转子，其中，按质量计，所述al-si合金包括大于或等于约10％至小于或等于约20％的碳化硅。
30、技术方案4.根据技术方案1所述的制动器转子，其中，所述芯具有大于或等于约2600千克/立方米至小于或等于约2700千克/立方米的密度和大于或等于约9毫米至小于或等于约36毫米的厚度。
31、技术方案5.根据技术方案1所述的制动器转子，其中，所述热绝缘材料包括高熵合金、高熵陶瓷或它们的组合。
32、技术方案6.根据技术方案1所述的制动器转子，其中，所述热绝缘材料具有大于或等于约0.4瓦/米·开尔文至小于或等于2瓦/米·开尔文的热导率。
33、技术方案7.根据技术方案1所述的制动器转子，其中，按质量计，所述fe-al-si-zr合金包括大于或等于约45％至小于或等于约60％的铁、大于或等于约35％至小于或等于约45％的铝、大于或等于约1％至小于或等于约3％的锆、以及大于或等于约0.5％至小于或等于约2％的硅。
34、技术方案8.根据技术方案1所述的制动器转子，其中，按质量计，所述fe-al-si-zr合金包括大于或等于所述fe-al本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种具有复合结构的制动器转子，所述制动器转子包括：
2.根据权利要求1所述的制动器转子，其中，所述Al-Si合金是过共晶合金，按质量计，所述过共晶合金包括大于或等于约80％至小于或等于约87％的铝和大于或等于约13％至小于或等于约20％的硅。
3.根据权利要求2所述的制动器转子，其中，按质量计，所述Al-Si合金包括大于或等于约10％至小于或等于约20％的碳化硅。
4.根据权利要求1所述的制动器转子，其中，所述芯具有大于或等于约2600千克/立方米至小于或等于约2700千克/立方米的密度和大于或等于约9毫米至小于或等于约36毫米的厚度。
5.根据权利要求1所述的制动器转子，其中，所述热绝缘材料包括高熵合金、高熵陶瓷或它们的组合。
6.根据权利要求1所述的制动器转子，其中，所述热绝缘材料具有大于或等于约0.4瓦/米·开尔文至小于或等于2瓦/米·开尔文的热导率。
7.根据权利要求1所述的制动器转子，其中，按质量计，所述Fe-Al-Si-Zr合金包括大于或等于约45％至小于或等于约60％的铁、大于或等于约35％
8.根据权利要求1所述的制动器转子，其中，按质量计，所述Fe-Al-Si-Zr合金包括大于或等于所述Fe-Al-Si-Zr合金的约0.05％至小于或等于约1％的量的晶粒细化剂，并且其中，所述晶粒细化剂包括硼化铬(III)和硼化钽中的至少一种。
9.一种制动器转子，包括：
10.一种制造制动器转子的方法，所述方法包括：
...【技术特征摘要】
1.一种具有复合结构的制动器转子，所述制动器转子包括：
2.根据权利要求1所述的制动器转子，其中，所述al-si合金是过共晶合金，按质量计，所述过共晶合金包括大于或等于约80％至小于或等于约87％的铝和大于或等于约13％至小于或等于约20％的硅。
3.根据权利要求2所述的制动器转子，其中，按质量计，所述al-si合金包括大于或等于约10％至小于或等于约20％的碳化硅。
4.根据权利要求1所述的制动器转子，其中，所述芯具有大于或等于约2600千克/立方米至小于或等于约2700千克/立方米的密度和大于或等于约9毫米至小于或等于约36毫米的厚度。
5.根据权利要求1所述的制动器转子，其中，所述热绝缘材料包括高熵合金、高熵陶瓷或它们的组合。
6.根据权利要求1所述的制动器...
【专利技术属性】
技术研发人员：H·李，刘忠毅，A·K·萨奇德夫，T·W·布朗，R·S·库克雷贾，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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