專利名稱：高碳灰鑄鐵汽車制動盤及其生產方法
技術領域：
本發明涉及汽車配件領域，具體涉及一種高碳灰鑄鐵汽車制動盤及其生產方法。
背景技術：
制動盤是汽車制動器的關鍵零件，對汽車的安全行駛起著至關重要的作用。轎車制動盤的失效有兩種，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，絕大多數制動盤在工作時不僅承受著制動塊的法向力和切向力，而且承受著熱負荷。一般情況下，制動盤失效的原因是由于長期使用過程中多次剎車引起的摩擦磨損，最后導致制動盤產生裂紋乃至開裂。目前，國產的汽車制動系統，制動盤多采用灰鑄鐵材料，即常規的灰鑄鐵成分(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，基體組織也達不到合金化指標要求，導熱性能和耐磨性能都欠佳，使用中存在易磨損及制動性能不穩定等缺點，致使制動盤與整車壽命不同步，使用中需多次更換制動盤，給用戶帶來一定的安全隱患和經濟負擔， 例如:現有產品中型號為HT0483灰鑄鐵制動盤主要組分為Fe，對其余所含主要組分(按重量百分比)、基體組織及力學I能分析如下:
權利要求
1.一種高碳灰鑄鐵汽車制動盤，其特征是:該制動盤化學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.根據權利要求1所述的高碳灰鑄鐵汽車制動盤，其特征是:該制動盤化學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.根據權利要求1所述的高碳灰鑄鐵汽車制動盤，其特征是:該制動盤化學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.根據權利要求1所述的高碳灰鑄鐵汽車制動盤，其特征是:該制動盤化學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.根據權利要求1所述的高碳灰鑄鐵汽車制動盤，其特征是:該制動盤化學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制動盤的生產方法，其特征是:包括以下步驟: 步驟1:準備原材料: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,冶煉狀態為550k 565w.h/t,熔煉I 3小時，待爐料完全熔化，溫度達到1450°C 1550°C時，對其取樣，用光譜分析儀快速檢測其化學成分；根據檢測結果，保證C按重量百分比占總組分的3.7% 3.8%，調整并加入鉻鐵調整合金元素Cr，使Cr保持在總 組分的0.1% 0.2%，調整并加入鑰鐵調整合金元素Mo，使Mo保持在總組分的0.2% 0.4%，調整并加入MnN或者CrN調整合金元素N，使N保持在總組分的.0.1% 0.2%，調整并加入錳鐵調整合金元素M n，使M n保持在總組分的0.5% 0.8% ;繼續升溫至1510°C 1530°C，出爐，將鐵液放入吊包內，在吊包內調整并加入電解銅，使C u的含量為占總組分的0.3% 0.5%;調整元素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:吊包內鐵液液面低于包口 28 32mm時開始倒包，并在倒包時將鐵液倒入澆注包內，在澆注過程中嚴格控制整包鐵水的澆注時間，在6 12min完成澆注，澆注結束后I 3小時開箱，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:通過熱處理爐對鑄件進行熱處理，熱處理工藝參數為: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，并進行空氣冷卻； 步驟5:采用傳統的機械加工模式，按圖紙裝配要求尺寸對其進行加工，然后進行動平衡檢測，根據需要對加工產品進行去重處理，再后進行磁粉探傷，檢測鑄件裂紋等缺陷，有裂紋的鑄件直接廢棄，無裂紋缺陷的形成成品。
7.根據權利要求6所述的高碳灰鑄鐵汽車制動盤的生產方法，其特征是:所述步驟2中出爐時還隨流沖入占原料總組分0.3% 0.5%的復合孕育劑，所述步驟3中澆注時在小包中還加入占原料總組分0.1% 0.15%的細粒度孕育劑。
8.根據權利要求6所述的高碳灰鑄鐵汽車制動盤的生產方法，其特征是:所述步驟3中在澆注開始時還澆注三角試片，在澆注中間及末期，分別澆注化學成分試樣，每包鐵水澆注一組拉伸試棒毛坯。
9.根據權利要求6所述的高碳灰鑄鐵汽車制動盤的生產方法，其特征是:所述步驟2中根據檢測結果，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，調整并滿足C含量占總組分的3.7 3.8%。
10.根據權利要求6所述的高碳灰鑄鐵汽車制動盤的生產方法，其特征是:所述步驟2中根據檢測結果，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，調整并滿足C含量占總組分的3.73% 3.77%。
全文摘要
本發明涉及一種高碳灰鑄鐵汽車制動盤及其生產方法，所述高碳灰鑄鐵汽車制動盤化學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。本發明的制動盤具有制動溫升小、耐磨損、抗熱疲勞效果好等突出特點，使汽車制動系統的性能明顯改善，使用壽命明顯提高，同時也有效排除了因高溫剎車不靈而帶來的安全隱患，經濟價值高。
文檔編號C22C37/06GK103225037SQ20131020293
公開日2013年7月31日 申請日期2013年5月28日 優先權日2013年5月28日
發明者程利國 申請人:程利國