一种汽车制动鼓及制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种汽车零部件制动鼓的制作方法，属于一种铸造材料及铸造方法领域，具体地说是一种汽车制动鼓及制造方法。
【背景技术】
[0002]制动器是具有使运动部件减速、停止或保持停止状态等功能的装置；是能够使机械中的运动部件停止或减速的机械零件。制动器能够分为两大类，工业制动器和汽车制动器。汽车制动器又分为行车制动器、驻车制动器和平衡增力制动器。在行车过程中，一般都采用新型的平衡增力制动器，因为平衡增力制动器在行驶过程中配合螺旋凹槽刹车鼓会使汽车在整个行驶中保持平衡状态，并且刹车的稳定性也是目前汽车制动器领域最好的一种，特别对重载汽车的驾驶员有着很好的保驾护航的作用。
[0003]—般制动器都是通过其中的固定元件对旋转元件施加动力矩,使后者的旋转角度速度降低，同时依靠车轮与地面的附着作用，产生路面对车轮的制动力以使汽车减速，凡利用固定元件与旋转元件表面的摩擦而产生制动力矩的制动器都成为摩擦制动器。汽车所用的摩擦制动器可分为鼓式和盘式两大类。鼓式制动器是汽车上最常用的一种制动器，它的工作边面为圆柱内表面，固定元件为圆弧形的带摩擦片的制动片，它的优点是成本低、防尘。制动鼓是通过其中的固定元件对旋转元件施加制动力矩，使后者的旋转角度速度降低，同时依靠车轮与地面的附着作用，产生路面对车轮的制动力以使汽车减速。
[0004]车辆刹车比较频繁时会引起刹车片温度过高，最终导致刹车片因制动力下降以及受热膨胀，严重的可以造成刹车系统抱死。目前我国车辆上所使用的刹车片主要存在如下主要问题:1、热衰退较大:车辆刹车比较频繁时，会造成刹车片发热(温度高达350°c以上)，从而导致摩擦系数降低，出现热衰退现象，影响制动力的稳定性；2、紧急制动灵敏度不高:目前，车辆存在紧急制动情况较多时，故要求摩擦片具有较合适的弹性模量和对偶件贴合性较好；3、制动噪音大:公交车制动噪音也是一种极为普遍的现象。随着对城市环境要求越来越高，对汽车的制动噪音也不断提出更高的要求。目前有的城市就已经提出禁止汽车制动噪音。
[0005]随着装备制造业的振兴和发展，国内制动器的产量也有明显增加，制动器行业的销售收入同步增长；由于受制于起步晚、技术基础薄弱以及资本投资有限，我国制动器产品以低端产品为主，业内少数领先企业坚持自主创新，加大研发投入，正在向科技含量较高的中、高端产品方向发展。
【发明内容】
[0006]本发明目的在于针对以上现有技术中金属、半金属、石棉刹车片存在的生产过程不环保、刹车片制动时力矩不稳定、耐磨性差、使用寿命短、噪音大等问题，提供一种安全环保、制动性能优良、使用寿命长的制动鼓及制备方法。
[0007]为实现上述目的，本发明所述一种汽车制动鼓材料，所述制动鼓由以下重量配比的原料制成:C3.0O ?3.24%、Sil.6 ?1.74%、Mn0.45 ?0.49%、V0.05 ?0.1%、W0.1 ?0.25%、Cr0.38?0.45%、Co0.4?0.7%，余量为Fe和不可避免的杂质。
[0008]所述不可避免的杂质包括P和S，其中，P、S杂质的含量分别为:P彡0.1%，S 彡 0.1%。
[0009]本发明所述一种汽车制动鼓材料的制造方法，其包括如下步骤:
[0010]a、熔炼:配制原料，由以下重量配比的原料制成:C3.00?3.24%,Si 1.6 ~ 1.74%、Mn0.45 ?0.49%,V0.05 ?0.1%、W0.1 ?0.25%, Cr0.38 ?0.45%, Co0.4 ?0.7%，余量为 Fe和不可避免的杂质；将配制的原料于1520?1580°C熔炼，得到铁水；
[0011]b、孕育:①第一次孕育:加入铁水重量的0.1?0.2%的孕育剂，进行第一次孕育，孕育时间为8?12min，其中，铁水倒入浇包时的出炉温度为1480?1500°C，待孕育剂完全融化以后将铁水转入浇注包进行随流孕育；②随流孕育:在浇注包内加入铁水重量的0.1?0.25%的孕育剂，进行随流孕育，孕育时间为8?12min，其中，铁水出炉温度为1450 ?1480°C。
[0012]C、浇铸，即得制动鼓材料。
[0013]所述孕育剂为SiZrSr、BaCaSi中的一种或其组合。
[0014]所述第一次孕育的反应条件为:孕育时间为8?12min，其中，铁水倒入浇包时的出炉温度为1480?1500°C。
[0015]所述随流孕育的反应条件为:孕育时间为8?12min，其中，铁水出炉温度为1450 ?1480°C。
[0016]本发明所述一种汽车制动鼓及制造方法，其有益效果在于:采用两次孕育工艺制造的制动鼓，能够减少铸态组织中的渗碳体数量，提高抗拉强度、屈服强度；且其力学性能超过了普通灰铸铁制动鼓材料HT250，抗拉强度达到250Mpa以上，硬度HBS值达到200以上，耐磨性能好，摩擦系数高，生产成本低，能够用于制备汽车用制动鼓，具有广阔的应用前景；通过本方法制备的制动鼓产品具有制动灵敏，制动过程舒适无噪音，不损伤制动鼓，使用寿命长的优点。
【具体实施方式】
[0017]下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的其中一个实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0018]实施例1
[0019]a、熔炼:配制原料，由以下重量配比的原料制成:C3.00%、Sil.74%、Mn0.49%、V0.1%、W0.25%、Cr0.45%、Co0.7%,P0.1%、S0.1%，余量为 Fe ;将配制的原料于 1520°C熔炼，得到铁水；
[0020]b、孕育:①第一次孕育:加入铁水重量的0.1%的SiZrSr，进行第一次孕育，孕育时间为8min,其中，铁水倒入烧包时的出炉温度为1480°C,待孕育剂完全融化以后将铁水转入浇注包进行随流孕育；②随流孕育:在浇注包内加入铁水重量的0.1%的SiZrSr，进行随流孕育，孕育时间为8min，其中，铁水出炉温度为1450°C。
[0021]C、浇铸，即得制动鼓材料。
[0022]实施例2
[0023]a、熔炼:配制原料，由以下重量配比的原料制成:C3.24%、Sil.6%、Mn0.45%、V0.05%,W0.l%、Cr0.38%,Co0.4%,P0.1%、S0.1%，余量为 Fe ;将配制的原料于 1580°C熔炼，得到铁水；
[0024]b、孕育:①第一次孕育:加入铁水重量的0.2%的BaCaSi，进行第一次孕育，孕育时间为12min，其中，铁水倒入浇包时的出炉温度为1500°C，待孕育剂完全融化以后将铁水转入浇注包进行随流孕育；②随流孕育:在浇注包内加入铁水重量的0.25%的BaCaSi，进行随流孕育，孕育时间为12min，其中，铁水出炉温度为1480°C。
[0025]C、浇铸，即得制动鼓材料。
[0026]实施例3
[0027]a、熔炼:配制原料，由以下重量配比的原料制成:C3.20%、Sil.70%、Mn0.45%、V0.08%、W0.20%、Cr0.40%、Co0.6%、P0.1%、S0.1%，余量为 Fe ;将配制的原料于 1550°C熔炼，得到铁水；
[0028]b、孕育:①第一次孕育:加入铁水重量的0.1%的SiZrSr，进行第一次孕育，孕育时间为lOmin，其中，铁水倒入浇包时的出炉温度为1485°C，待孕育剂完全融化以后将铁水转入浇注包进行随流孕育；②随流孕育:在浇注包内加入铁水重量的0.20%的BaCaSi，进行随流孕育，孕育时间为lOmin，其中，铁水出炉温度为1450°C。
[0029]C、浇铸，即得制动鼓材料。
[0030]经实测表明，本发明所制得的产品强度达250?300Mpa ;制动面硬度达187?255HB ;装车使用寿命达9万公里以上；疲劳试验次数达5000次以上。致使制动鼓综合耐摩擦、耐磨损及耐热疲劳性能提高且质量稳定；同时具有较强的噪音吸收能力与摩擦制动能力。
[0031]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种汽车制动鼓材料，其特征在于:所述制动鼓由以下重量配比的原料制成:C3.0O ?3.24%, Si 1.6 ?1.74%、Mn0.45 ?0.49%, V0.05 ?0.1%、W0.1 ?0.25%,Cr0.38 ?0.45%、Co0.4?0.7%，余量为Fe和不可避免的杂质。
2.如权利要求1所述一种汽车制动鼓材料，其特征在于:所述不可避免的杂质包括P和S，其中，P、S杂质的含量分别为=P ( 0.1%，S彡0.1%。
3.如权利要求1所述的一种汽车制动鼓材料的制造方法，其特征在于:包括如下步骤: a、熔炼:配制原料，将原料按相应的比例称重并顺序加入进行熔炼，熔炼温度为1520?1580°C，得到铁水； b、孕育:①第一次孕育:加入铁水重量的0.1?0.2%的孕育剂,进行第一次孕育,待孕育剂完全融化以后将铁水转入浇注包进行随流孕育；②随流孕育:在浇注包内加入铁水重量的0.1?0.25%的孕育剂，进行随流孕育； C、浇铸，即得制动鼓材料。
4.如权利要求3所述一种汽车制动鼓材料的制造方法，其特征在于:所述孕育剂为SiZrSr, BaCaSi中的一种或其组合。
5.如权利要求3所述一种汽车制动鼓材料的制造方法，其特征在于:所述第一次孕育的反应条件为:孕育时间为8?12min,其中，铁水倒入烧包时的出炉温度为1480?1500。。。
6.如权利要求3所述一种汽车制动鼓材料的制造方法，其特征在于:所述随流孕育的反应条件为:孕育时间为8?12min，其中，铁水出炉温度为1450?1480°C。
【专利摘要】本发明公开一种汽车制动鼓及制造方法，涉及一种汽车零部件制动鼓的制作方法，属于一种铸造材料及铸造方法领域。其特征在于：所述制动鼓由以下重量配比的原料制成：C3.00～3.24%、Si1.6～1.74%、Mn0.45～0.49%、V0.05～0.1%、W0.1～0.25%、Cr0.38～0.45%、Co0.4～0.7%，余量为Fe和不可避免的杂质。其有益效果在于：采用两次孕育工艺制造，能够提高抗拉强度、屈服强度；且其力学性能超过了普通灰铸铁制动鼓材料HT250，抗拉强度达到250Mpa以上，硬度HBS值达到200以上，耐磨性能好，摩擦系数高，生产成本低，能够用于制备汽车用制动鼓，具有广阔的应用前景；通过本方法制备的制动鼓产品具有制动灵敏，制动过程舒适无噪音，不损伤制动鼓，使用寿命长的优点。
【IPC分类】C21D5-00, F16D65-10, C22C37-00, C22C37-06, C22C33-08
【公开号】CN104745916
【申请号】CN201310743964
【发明人】何晓渝
【申请人】重庆铜梁渝和实业有限公司
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2013年12月30日