專利名稱：高碳灰鑄鐵汽車(chē)制動(dòng)盤(pán)及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車(chē)配件領(lǐng)域，具體涉及一種高碳灰鑄鐵汽車(chē)制動(dòng)盤(pán)及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
制動(dòng)盤(pán)是汽車(chē)制動(dòng)器的關(guān)鍵零件，對(duì)汽車(chē)的安全行駛起著至關(guān)重要的作用。轎車(chē)制動(dòng)盤(pán)的失效有兩種，一種是逐步的磨損失效，一種是突然的破裂失效。而突然破裂失效的情況并不多見(jiàn)，絕大多數(shù)制動(dòng)盤(pán)在工作時(shí)不僅承受著制動(dòng)塊的法向力和切向力，而且承受著熱負(fù)荷。一般情況下，制動(dòng)盤(pán)失效的原因是由于長(zhǎng)期使用過(guò)程中多次剎車(chē)引起的摩擦磨損，最后導(dǎo)致制動(dòng)盤(pán)產(chǎn)生裂紋乃至開(kāi)裂。目前，國(guó)產(chǎn)的汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)，制動(dòng)盤(pán)多采用灰鑄鐵材料，即常規(guī)的灰鑄鐵成分(有的加微量元素合金化)，由于碳含量低，組織中石墨析出量偏少，石墨化組織分散，基體組織也達(dá)不到合金化指標(biāo)要求，導(dǎo)熱性能和耐磨性能都欠佳，使用中存在易磨損及制動(dòng)性能不穩(wěn)定等缺點(diǎn)，致使制動(dòng)盤(pán)與整車(chē)壽命不同步，使用中需多次更換制動(dòng)盤(pán)，給用戶帶來(lái)一定的安全隱患和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)， 例如:現(xiàn)有產(chǎn)品中型號(hào)為HT0483灰鑄鐵制動(dòng)盤(pán)主要組分為Fe，對(duì)其余所含主要組分(按重量百分比)、基體組織及力學(xué)I能分析如下:
權(quán)利要求
1.一種高碳灰鑄鐵汽車(chē)制動(dòng)盤(pán)，其特征是:該制動(dòng)盤(pán)化學(xué)成分按重量百分比配比如下:C:3.7% 3.8%, M n:0.5% 0.8%, C u:0.3% 0.5%, C r:0.1% 0.2%, M o:0.2% .0.4%, S i:1.6% 2.0%, N:0.1% 0.2%, P:0.01% 0.12%, S:0.05% 0.12%,余量為Fe。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高碳灰鑄鐵汽車(chē)制動(dòng)盤(pán)，其特征是:該制動(dòng)盤(pán)化學(xué)成分按重量百分比配比如下:C:3.71% 3.79%, M n:0.53% 0.77%, C u:0.33% 0.47%, C r:.0.11% 0.18%, M O:0.25% 0.37%, S i:1.62% 1.95%, N:0.11% 0.18%, P:0.02% .0.11%, S:0.06% 0.11%,余量為 Fe。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高碳灰鑄鐵汽車(chē)制動(dòng)盤(pán)，其特征是:該制動(dòng)盤(pán)化學(xué)成分按重量百分比配比如下:C:3.73% 3.77%, M n:0.58% 0.73%, C u:0.37% 0.45%, C r:.0.13% 0.19%，Mo:0.28% 0.35%, S i:1.65% 1.80%, N:0.13% 0.17%, P:0.03% .0.09%, S:0.07% 0.10%,余量為 Fe。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高碳灰鑄鐵汽車(chē)制動(dòng)盤(pán)，其特征是:該制動(dòng)盤(pán)化學(xué)成分按重量百分比配比如下:C:3.74% 3.78%, M n:0.62% 0.65%, C u:0.42% 0.49%, C r:.0.12% 0.15%, M O:0.32% 0.34%, S 1:1.63% 1.69%, N:0.14% 0.15%, P:0.05% .0.07%, S:0.08% 0.09%,余量為 Fe。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高碳灰鑄鐵汽車(chē)制動(dòng)盤(pán)，其特征是:該制動(dòng)盤(pán)化學(xué)成分按重量百分比配比如下:C:3.75%, M n:0.56%, C u:0.39%, C r:0.17%, M o:0.29%, S i:.1.67%, N: 0.16%, P:0.04%, S:0.05%,余量為 Fe。
6.一種高碳灰鑄鐵汽車(chē)制動(dòng)盤(pán)的生產(chǎn)方法，其特征是:包括以下步驟: 步驟1:準(zhǔn)備原材料:球鐵生鐵，低碳廢鋼，鉻鐵，鑰鐵，錳鐵，電解銅，MnN或者CrN ；步驟2:溶化:將球鐵生鐵、低碳廢鋼加入中頻電爐中，所述中頻電爐額定功率為.1800 2200KW,熔化率3.2 3.4t/h,冶煉狀態(tài)為550k 565w.h/t,熔煉I 3小時(shí)，待爐料完全熔化，溫度達(dá)到1450°C 1550°C時(shí)，對(duì)其取樣，用光譜分析儀快速檢測(cè)其化學(xué)成分；根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，保證C按重量百分比占總組分的3.7% 3.8%，調(diào)整并加入鉻鐵調(diào)整合金元素Cr，使Cr保持在總 組分的0.1% 0.2%，調(diào)整并加入鑰鐵調(diào)整合金元素Mo，使Mo保持在總組分的0.2% 0.4%，調(diào)整并加入MnN或者CrN調(diào)整合金元素N，使N保持在總組分的.0.1% 0.2%，調(diào)整并加入錳鐵調(diào)整合金元素M n，使M n保持在總組分的0.5% 0.8% ;繼續(xù)升溫至1510°C 1530°C，出爐，將鐵液放入吊包內(nèi)，在吊包內(nèi)調(diào)整并加入電解銅，使C u的含量為占總組分的0.3% 0.5%;調(diào)整元素S 1、P、S，使其按重量百分比占總組分的量滿足:S 1:1.6% 2.0%, P:0.01% 0.12%, S:0.05% 0.12%,余量為 Fe ； 步驟3:澆注:吊包內(nèi)鐵液液面低于包口 28 32mm時(shí)開(kāi)始倒包，并在倒包時(shí)將鐵液倒入澆注包內(nèi)，在澆注過(guò)程中嚴(yán)格控制整包鐵水的澆注時(shí)間，在6 12min完成澆注，澆注結(jié)束后I 3小時(shí)開(kāi)箱，扒件，使鑄件平置冷卻，自由收縮，清理澆冒口及飛邊毛刺，滾筒拋丸清理鑄件表面氧化皮及局部粘砂，打磨澆冒口殘根； 步驟4:熱處理:通過(guò)熱處理爐對(duì)鑄件進(jìn)行熱處理，熱處理工藝參數(shù)為:常溫入爐，以.60 100°C /h升溫速率升溫至520 550°C，然后保持恒溫3 4h，隨爐冷卻至250 .300°C出爐，并進(jìn)行空氣冷卻； 步驟5:采用傳統(tǒng)的機(jī)械加工模式，按圖紙裝配要求尺寸對(duì)其進(jìn)行加工，然后進(jìn)行動(dòng)平衡檢測(cè)，根據(jù)需要對(duì)加工產(chǎn)品進(jìn)行去重處理，再后進(jìn)行磁粉探傷，檢測(cè)鑄件裂紋等缺陷，有裂紋的鑄件直接廢棄，無(wú)裂紋缺陷的形成成品。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高碳灰鑄鐵汽車(chē)制動(dòng)盤(pán)的生產(chǎn)方法，其特征是:所述步驟2中出爐時(shí)還隨流沖入占原料總組分0.3% 0.5%的復(fù)合孕育劑，所述步驟3中澆注時(shí)在小包中還加入占原料總組分0.1% 0.15%的細(xì)粒度孕育劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高碳灰鑄鐵汽車(chē)制動(dòng)盤(pán)的生產(chǎn)方法，其特征是:所述步驟3中在澆注開(kāi)始時(shí)還澆注三角試片，在澆注中間及末期，分別澆注化學(xué)成分試樣，每包鐵水澆注一組拉伸試棒毛坯。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高碳灰鑄鐵汽車(chē)制動(dòng)盤(pán)的生產(chǎn)方法，其特征是:所述步驟2中根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，如果C按重量百分比占總組分的量低于3.7%，加入高猛廢鋼或者含碳量大于98.5%的增碳劑，調(diào)整并滿足C含量占總組分的3.7 3.8%。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高碳灰鑄鐵汽車(chē)制動(dòng)盤(pán)的生產(chǎn)方法，其特征是:所述步驟2中根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，如果C按重量百分比占總組分的量低于3.7%，加入高猛廢鋼或者含碳量大于98.5%的增碳 劑，調(diào)整并滿足C含量占總組分的3.73% 3.77%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高碳灰鑄鐵汽車(chē)制動(dòng)盤(pán)及其生產(chǎn)方法，所述高碳灰鑄鐵汽車(chē)制動(dòng)盤(pán)化學(xué)成分按重量百分比配比如下Ｃ3.7%～3.8%，Ｍn0.5%～0.8%，Ｃu0.3%～0.5%，Ｃr0.1%～0.2%，Ｍo0.2%～0.4%，Ｓi1.6%～2.0%，Ｎ0.1%～0.2%，Ｐ0.01%～0.12%，Ｓ0.05%～0.12%,余量為Fe。本發(fā)明的制動(dòng)盤(pán)具有制動(dòng)溫升小、耐磨損、抗熱疲勞效果好等突出特點(diǎn)，使汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)的性能明顯改善，使用壽命明顯提高，同時(shí)也有效排除了因高溫剎車(chē)不靈而帶來(lái)的安全隱患，經(jīng)濟(jì)價(jià)值高。
文檔編號(hào)C22C37/06GK103225037SQ20131020293
公開(kāi)日2013年7月31日 申請(qǐng)日期2013年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月28日
發(fā)明者程利國(guó) 申請(qǐng)人:程利國(guó)