一種汽車剎車盤用耐高溫耐磨球磨鑄鐵件及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種汽車剎車盤用耐高溫耐磨球磨鑄鐵件及其制備方法，該球墨鑄鐵件的各化學(xué)組分的重量百分比為：C 3.3?3.6%、Si 1.9?2.3%、Mo 0.7?0.9%、Mn 0.2?0.4%、Se 0.1?0.2%、Ta 0.05?0.1%、Cd 0.2?0.3%、Sb 0.03?0.05%、Er0.04?0.08、P≤0.04%、S≤0.02%，余量為Fe。本發(fā)明汽車剎車盤球磨鑄鐵件是在普通球墨鑄鐵件的基礎(chǔ)上，復(fù)合添加了Mo、Se、Ta、Cd、Sb、Er等合金元素，提高了材料了耐高溫性能和耐磨性能，大大延長了剎車盤的使用壽命。
【專利說明】
一種汽車剎車盤用耐高溫耐磨球磨鑄鐵件及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種汽車剎車盤用耐高溫耐磨球磨鑄鐵件及其制備方法，屬于球墨鑄鐵技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車的誕生已經(jīng)有百年的歷史，發(fā)展迅速，目前已成為世界上最主要的交通工具和拉動經(jīng)濟增長的重要驅(qū)動力，也是人們生活不可或缺的重要組成部分。鑄件是汽車產(chǎn)品零部件的重要構(gòu)成之一，鑄件產(chǎn)品在汽車零部件上的應(yīng)用占有重要地位。汽車用鑄件的主要特點是形狀復(fù)雜、壁厚較薄、尺寸精度高、生產(chǎn)批量大、要求可靠性非常高等。汽車要盡可能低減輕自身重量，就要求鑄件既要輕，還要有很高的強度。過去許多汽車零部件用的材質(zhì)是灰鑄鐵，如今大都改為球墨鑄鐵件。
[0003]汽車剎車盤是汽車盤式制動器的主要零部件，它與剎車襯片作為一對摩擦副，依靠摩擦襯片對剎車盤的夾緊和摩擦，使汽車減速或停車。剎車盤要承受摩擦襯片對它的軸向夾緊力和二者的摩擦力。汽車自重及載荷越大、速度越快，減速及制動時剎車盤的受力越大。汽車每次制動，行車動能都轉(zhuǎn)換為熱能，其中90%的熱量被剎車盤本體吸收。頻繁地制動剎車，與剎車襯片相互摩擦的剎車盤摩擦面處的溫度將持續(xù)升高。尤其汽車在高原、山地等下坡路較長的地段超載行駛，剎車系統(tǒng)連續(xù)工作，剎車盤的表面溫度能夠達到400-600°C，顏色呈暗紅色的高溫狀態(tài)，因此，這就要求剎車盤材質(zhì)具有優(yōu)異的耐高溫性和耐磨性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種汽車剎車盤用耐高溫耐磨球磨鑄鐵件及其制備方法。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種汽車剎車盤用耐高溫耐磨球磨鑄鐵件，其各化學(xué)組分的重量百分比為:C 3.3-3.6%、Si 1.9-2.3%^Mo 0.7_0.9%、Μη 0.2-0.4%、Se 0.1_0.2%、Ta 0.05_0.1%、Cd 0.2-0.3%、Sb 0.03-0.05%、Er0.04-0.08、P彡0.04%、S彡0.02%，余量為Fe。
[0006]—種汽車剎車盤用耐高溫耐磨球磨鑄鐵件的制備方法，包括以下步驟:
(1)稱取生鐵、廢鋼、鉬鐵、回爐料等爐料加入到中頻感應(yīng)電爐中進行熔煉，熔煉溫度為1505-1545°C，待爐料全部熔化后，取樣分析并調(diào)整鐵液成分，達到要求后升溫至1530-1560°C，在功率為300-400W，轉(zhuǎn)速為2000-2500r/min的條件下磁力攪拌4-6min，靜置15-20min，出爐；
(2)鐵液出爐前，先在球化包一側(cè)包壩的底部凹坑內(nèi)加入相當(dāng)于鐵液質(zhì)量1.5-1.7%的稀土鋇鈣鎂硅鐵球化劑，在球化劑上覆蓋相當(dāng)于鐵液質(zhì)量0.7-0.8%的硅鐵孕育劑，然后在孕育劑表面均勻撒上一層潔凈、干燥、無銹的球鐵肩并搗實，鐵液出爐時，將鐵液通過蓋包小孔流入球化包內(nèi)進行球化和孕育處理，溫度控制在1510-15300C，待球化反應(yīng)完畢后，立即在鐵液表面撒集膨脹珍珠巖粉，在功率為500-600W，頻率為20-30kHz的條件下超聲震蕩25-35mim，并扒凈鐵液表面的浮渣，靜置25-30min，然后取樣制取三角試塊分析，檢測球化合格后即可進行澆注；
(3)澆注前，將球化包及提包烘烤至840-860°C，澆注溫度控制在1480-1500°C，澆注速度控制在0.5-0.6kg/s;
(4)對澆注成型的鑄件進行熱處理:先以20-40°C/h的速率升溫至280-340°C，保溫5-7h，再以70-90°C/h的速率升溫至930-970°C，保溫2-4h，再以30-50°C/h的速率降溫至330-360°C，保溫4-6h，再以20-40°C/h的速率升溫至660-720°C，保溫3-5h;然后投入150-200°C熔鹽中冷卻淬火，冷卻30-40s;最后在功率為400-600W的條件下微波加熱3-4h，再在功率為700-900W的條件下微波加熱2-3h，出爐空冷即可。
[0007]本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明汽車剎車盤球磨鑄鐵件是在普通球墨鑄鐵件的基礎(chǔ)上，復(fù)合添加了 Mo、Se、Ta、Cd、Sb、Er等合金元素，提高了材料了耐高溫性能和耐磨性能，大大延長了剎車盤的使用壽命O
【具體實施方式】
[0008]一種汽車剎車盤用耐高溫耐磨球磨鑄鐵件，其各化學(xué)組分的重量百分比為:C3.3-3.6%^Si 1.9-2.3%^Mo 0.7-0.9%^Mn 0.2-0.4%^Se 0.卜0.2%、Ta 0.05-0.1%^Cd 0.2-0.3%、Sb 0.03-0.05%、Er0.04-0.08、P彡0.04%、S彡0.02%，余量為Fe。
[0009]—種汽車剎車盤用耐高溫耐磨球磨鑄鐵件的制備方法，包括以下步驟:
(1)稱取生鐵、廢鋼、鉬鐵、回爐料等爐料加入到中頻感應(yīng)電爐中進行熔煉，熔煉溫度為1525°C，待爐料全部熔化后，取樣分析并調(diào)整鐵液成分，達到要求后升溫至1545°C，在功率為350W，轉(zhuǎn)速為2200r/min的條件下磁力攪拌5min，靜置18min，出爐；
(2)鐵液出爐前，先在球化包一側(cè)包壩的底部凹坑內(nèi)加入相當(dāng)于鐵液質(zhì)量1.6%的稀土鋇鈣鎂硅鐵球化劑，在球化劑上覆蓋相當(dāng)于鐵液質(zhì)量0.8%的硅鐵孕育劑，然后在孕育劑表面均勻撒上一層潔凈、干燥、無銹的球鐵肩并搗實，鐵液出爐時，將鐵液通過蓋包小孔流入球化包內(nèi)進行球化和孕育處理，溫度控制在15200C，待球化反應(yīng)完畢后，立即在鐵液表面撒集膨脹珍珠巖粉，在功率為550W，頻率為25kHz的條件下超聲震蕩30mim，并扒凈鐵液表面的浮渣，靜置28min，然后取樣制取三角試塊分析，檢測球化合格后即可進行澆注；
(3 )澆注前，將球化包及提包烘烤至850 °C，澆注溫度控制在1490 °C，澆注速度控制在0.6kg/s；
(4)對澆注成型的鑄件進行熱處理:先以30°C/h的速率升溫至310°C，保溫6h，再以800C/h的速率升溫至9500C，保溫3h，再以40 °C/h的速率降溫至350 0C，保溫5h，再以30°C/h的速率升溫至690°C，保溫4h;然后投入180°C熔鹽中冷卻淬火，冷卻35s;最后在功率為500W的條件下微波加熱3h，再在功率為800W的條件下微波加熱2h，出爐空冷即可。
[0010]經(jīng)檢驗，其力學(xué)性能為:抗拉強度883Mpa，屈服強度746Mpa，伸長率12.5%，布氏硬度472HBW，800°C出現(xiàn)裂紋的循環(huán)次數(shù):616次。
【主權(quán)項】
1.一種汽車剎車盤用耐高溫耐磨球磨鑄鐵件，其特征在于，其各化學(xué)組分的重量百分比為:C 3.3-3.6%^ Si 1.9-2.3% ^ Mo 0.7-0.9% ^ Mn 0.2-0.4% ^ Se 0.卜 0.2%、Ta 0.05-0.1%、Cd 0.2-0.3%、Sb 0.03-0.05%、Er0.04-0.08、P彡0.04%、S彡0.02%，余量為Fe。2.—種如權(quán)利要求1所述的汽車剎車盤用耐高溫耐磨球磨鑄鐵件的制備方法，其特征在于包括以下步驟: 稱取生鐵、廢鋼、鉬鐵、回爐料等爐料加入到中頻感應(yīng)電爐中進行熔煉，熔煉溫度為1505-1545°C，待爐料全部熔化后，取樣分析并調(diào)整鐵液成分，達到要求后升溫至1530-1560°C，在功率為300-400W，轉(zhuǎn)速為2000-2500r/min的條件下磁力攪拌4-6min，靜置15-20min，出爐； 鐵液出爐前，先在球化包一側(cè)包壩的底部凹坑內(nèi)加入相當(dāng)于鐵液質(zhì)量1.5-1.7%的稀土鋇鈣鎂硅鐵球化劑，在球化劑上覆蓋相當(dāng)于鐵液質(zhì)量0.7-0.8%的硅鐵孕育劑，然后在孕育劑表面均勻撒上一層潔凈、干燥、無銹的球鐵肩并搗實，鐵液出爐時，將鐵液通過蓋包小孔流入球化包內(nèi)進行球化和孕育處理，溫度控制在1510-15300C，待球化反應(yīng)完畢后，立即在鐵液表面撒集膨脹珍珠巖粉，在功率為500-600W，頻率為20-30kHz的條件下超聲震蕩25-35mim，并扒凈鐵液表面的浮渣，靜置25-30min，然后取樣制取三角試塊分析，檢測球化合格后即可進行澆注； 澆注前，將球化包及提包烘烤至840-860°C，澆注溫度控制在1480-1500°C，澆注速度控制在 0.5-0.6kg/s; 對澆注成型的鑄件進行熱處理:先以20-40 V/h的速率升溫至280-340 V，保溫5_7h，再以70-90°C/h的速率升溫至930-970 V，保溫2_4h，再以30-50°C/h的速率降溫至330-360 V，保溫4-6h，再以20-40 °C/h的速率升溫至660-720 °C，保溫3-5h;然后投入150-200°C熔鹽中冷卻淬火，冷卻30-40s;最后在功率為400-600W的條件下微波加熱3-4h，再在功率為700-900W的條件下微波加熱2-3h，出爐空冷即可。
【文檔編號】C22C37/10GK106048405SQ201610681058
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年8月18日
【發(fā)明人】王春基, 潘桂林
【申請人】江陰聯(lián)華鑄造有限公司