一种高负载性能的球墨铸铁、制作方法、用途及刹车盘与流程

文档序号:19215037发布日期:2019-11-26 01:36阅读:1110来源:国知局

本发明涉及刹车盘的生产领域,尤其涉及刹车盘用的一种高负载性能的球墨铸铁、制作方法、用途及刹车盘。



背景技术:

制动盘/鼓是汽车的安全零部件,对汽车的安全起着十分重要的作用。卡车等车辆广泛使用制动鼓作为制动零件,但自重、载荷愈大,速度愈快,刹车时制动鼓承受的力越大,制动时产生的热量越多。然而现有的刹车盘所用材质在卡车连续制动时,容易发生制动鼓温度升高,致使产生高负载超过材质所能承受的范围,从而导致制动失效。



技术实现要素:

鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的至少在于提供一种高负载性能的球墨铸铁、制作方法、用途及刹车盘,旨在解决现有刹车盘所采用材质高负载承受能力差的缺点。

为实现上述目的及其他相关目的,本发明的一个实施方式提供一种高负载性能的球墨铸铁,以质量%计,包括:c3.7%~4.0%,si2.5%~3.0%,mn≤0.5%,s≤0.03%,cr≤0.3%,cu≤0.5%,mg0.03%~0.05%,re≤0.07%,余量由fe及不可避免的杂质构成。

为实现上述目的及其他相关目的,本发明的一个实施方式提供一种高负载性能的球墨铸铁的制作方法,包括步骤:

将质量份数的废钢60~50份、回炉料40~50份、硅铁0.9~1.0份、增碳剂2~3份进行熔化得到铁水;

将所述铁水进行球化处理、孕育处理,得到所述球墨铸铁。

可选地,所述废钢的成分的质量百分比为:碳含量为0.1%~0.3%,硅含量为0.1%~0.3%,锰含量为0.1%~0.3%,硫含量为0.005%~0.010%,铬含量为0.01%~0.05%,余量由铁及不可避免的杂质构成。

可选地,所述回炉料的成分的质量百分比为:碳含量为3.7%~4.0%,硅含量为2.5%~2.8%,锰含量为≤0.35%,硫含量为≤0.02,余量由铁及不可避免的杂质构成。

可选地,所述熔化的熔化温度为1500℃-1550℃。

可选地,所述球化处理包括步骤:将球化剂、钢片依次放入到球化包的球化室中,然后向球化包倒入所述铁水,其中所述球化剂的用量为所述铁水的质量的1.2%-1.8%。

可选地,所述孕育处理包括步骤:将所述铁水从球化包倒入浇注包时添加孕育剂,进行孕育;其中,所述孕育剂的用量为所述铁水的质量的0.8%-1.2%。

为实现上述目的及其他相关目的,本发明的一个实施方式提供一种高负载性能的球墨铸铁的用途,其特征在于,所述球墨铸铁用于生产刹车盘,所述球墨铸铁为权利要求1所述的球墨铸铁。

可选地,所述球墨铸铁用于生产刹车盘包括步骤:将液态的球墨铸铁浇注砂型,得到所述的刹车盘。

为实现上述目的及其他相关目的,本发明的一个实施方式提供一种刹车盘,所述刹车盘的制成材料包括:上述的球墨铸铁。

本发明实施方式提供的上述技术方案通过对球墨铸铁进行合理的元素优化,能够使球墨铸铁的抗拉强度≥450mpa,硬度160-210hb,延伸率≥10%,由此球墨铸铁制成的刹车盘高负载性能提高20%-30%。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式,熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

一种高负载性能的球墨铸铁,以质量%计,包括:c3.7%~4.0%,si2.5%~3.0%,mn≤0.5%,s≤0.03%,cr≤0.3%,cu≤0.5%,mg0.03%~0.05%,re≤0.07%,余量由fe及不可避免的杂质构成。

该球墨铸铁的抗拉强度≥450mpa,硬度160-210hb,延伸率≥10%。

在某一实施方式中,一种高负载性能的球墨铸铁,以质量%计,包括:c4.00,si2.60,mn0.2%,s≤0.01%,cr0.02%,cu0.02%,mg0.04%,re0.06%,余量由fe及不可避免的杂质构成。所得球墨铸铁的球化率3级,珠光体10%,抗拉强度464mpa,延伸率14%。

为实现上述目的及其他相关目的,本发明的一个实施方式提供一种高负载性能的球墨铸铁的制作方法,包括步骤:

将质量份数的废钢45~50份、回炉料45~50份、硅铁0.9~1.0份、增碳剂2~3份进行熔化得到铁水;

将所述铁水进行球化处理、孕育处理,得到所述球墨铸铁,得到所述球墨铸铁。

以废钢、回炉料、硅铁和增碳剂为原料,实现了废钢、回炉料的再次利用,有效的提高了资源利用率,同时按照上述比例制成的球墨铸铁具有优良的性能,其抗拉强度≥450mpa,硬度160-210hb,延伸率≥10%。

在某一实施方式中,所述废钢的成分的质量百分比为:碳含量为0.1%~0.3%,硅含量为0.1%~0.3%,锰含量为0.1%~0.3%,硫含量为0.005%~0.010%,铬含量为0.01%~0.05%,余量由铁及不可避免的杂质构成;此处所述的不可避免的杂质包括磷含量为0.01%~0.03%。

废钢为生产商的内转物料,以废钢为生产原料实现了资源的合理利用,同时降低了生产成本。

在某一实施方式中,所述回炉料的成分的质量百分比为:碳含量为3.7%~4.0%,硅含量为2.5%~2.8%,锰含量为≤0.35%,硫含量为≤0.02,余量由铁及不可避免的杂质构成;此处所述的不可避免的杂质包括磷含量为0.02%~0.06%。

回炉料为车间生产球铁材质产生的浇冒口、废品,采用回炉料作为原材料能够实现废料的再次利用,进一步的提高了资源的利用率,同时也节省了生产成本。

在某一实施方式中,所述熔化的熔化温度为1500℃-1550℃。熔化温度设置为1500℃-1550℃,能够提高铁水纯净度。

在某一实施方式中,所述球化处理包括步骤:

将球化剂、钢片依次放入到球化包的球化室中,然后向球化包倒入所述铁水,其中所述球化剂的用量为所述铁水的质量的1.2%-1.8%。所述球化剂为mg6re2球化剂。所述钢片的成分质量百分比为:c:≤0.20%,si:≤0.35%,mn:≤1.4%,s:≤0.045%,p:≤0.045%,余量由fe及不可避免的杂质构成。

将球化剂的量控制在该范围内,能保证材质的球化率达到80%及以上。

在某一实施方式中,所述孕育处理包括步骤:

将所述铁水从球化包倒入浇注包时添加孕育剂,进行孕育;其中,所述孕育剂的用量为所述铁水的质量的0.8%-1.2%。所述孕育剂为硅锶孕育剂。

将孕育剂的用量控制在该范围内,能得到稳定的石墨数量和石墨形态。

在某一实施方式中,一种高负载性能的球墨铸铁的制作方法,包括步骤:

a、将质量份数的废钢45~50份、回炉料45~50份、硅铁0.9~1.0份、增碳剂2~3份加入到中频感应电炉中在温度1540℃进行熔炼,完全熔化后得到铁水,对所述铁水进行成分检测,直至符合配方要求。具体的为:开始生产所需材质前有一个目标化学成分。铁水完全熔化后进行成分检测,检测时某个元素不符合目标化学成分,就需要调整直至符合配方(目标化学成分)。

b、将质量为铁水质量的1.5%球化剂和钢片依次放置在球化包的球化室中,倒入铁水进行球化处理。所述钢片的成分质量百分比为:c:≤0.20%,si:≤0.35%,mn:≤1.4%,s:≤0.045%,p:≤0.045%,余量由fe及不可避免的杂质构成。

c、对铁水进行扒渣,然后将扒渣后的铁水从球化包倒入浇注包,添加质量为扒渣后的铁水质量的0.8%的孕育剂,进行孕育,得到所述的球墨铸铁。

利用上述实施例所得的球墨铸铁生产刹车盘的步骤为:

通过浇注机将步骤c得到的球墨铸铁浇注砂型,得到刹车盘。所述砂型为生产刹车盘所需的砂型。

所得球墨铸铁刹车盘的球化率3级,珠光体10%,抗拉强度464mpa,延伸率14%。

为实现上述目的及其他相关目的,本发明的一个实施方式提供一种高负载性能的球墨铸铁的用途,所述球墨铸铁用于生产刹车盘,所述球墨铸铁为上述的球墨铸铁。

将液态的球墨铸铁浇注砂型,得到所述的刹车盘。液态的球墨铸铁可以是现成的球墨铸铁进行熔炼得到的,也可以是直接利用原始材料制备的。

具体的生产步骤包括:

将质量份数的废钢45~50份、回炉料45~50份、硅铁0.9~1.0份、增碳剂2~3份进行熔化得到铁水;

将所述铁水进行球化处理、孕育处理,得到所述球墨铸铁,然后用所述球墨铸铁浇注砂型能够得到刹车盘。所述砂型为生产设车盘所需的砂型。

为实现上述目的及其他相关目的,本发明的一个实施方式提供一种刹车盘,所述刹车盘的制成材料包括:上述的球墨铸铁。

由此球墨铸铁制成的刹车盘高负载性能提高20%-30%。

本发明中所述的硅铁为sife75al1.5-b,需要说明的是本发明所述硅铁并不仅仅局限于sife75al1.5-b,也可以是能够实现相同或相似效果的其他种类型的硅铁。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。

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