本發明涉及汽車制動鼓領域,具體是一種汽車制動鼓材料。
背景技術:
汽車制動鼓是鼓式剎車系統的一部分,剎車時,活塞對兩對半月型的剎車蹄片施加壓力,使其貼緊鼓室內壁,從而產生摩擦以此停止車輪的旋轉。由于汽車制動鼓的使用工況惡劣、苛刻,故其容易損壞。在不顯著增加成本的情況下,如何提高制動鼓的耐磨性及耐熱疲勞性,從而延長其使用壽命,一直是生產廠家關注和研究的重要課題,目前,國內生產汽車制動鼓的材料,一般采用灰鑄鐵材料制造,這種材料制作出來的汽車制動鼓,在使用過程中磨損快,表面強度低,抗疲勞性能差,極易出現龜裂和破損,對汽車的行駛安全性存在有較大隱患。
技術實現要素:
本發明的目的在于提供一種汽車制動鼓材料,以解決上述背景技術中提出的問題。
為實現上述目的,本發明提供如下技術方案:
一種汽車制動鼓材料,由以下原料按照重量份組成:生鐵63-72份、25#廢鋼14-26份、玻璃纖維0.05-0.3份、回爐料6-11份、碳化硅0.8-1.5份、鉻0.3-1份、錳0.4-0.8份、銻0.1-0.2份、鈦0.01-0.1份、鉬0.03-0.15份和石墨烯5-10份。
本發明進一步的改進方案為:玻璃纖維的長度為1-15mm,碳化硅的粒度為50-120目。
所述汽車制動鼓材料的制備方法,具體步驟如下:
步驟一,熔煉:將原料按照相應比例稱重并且放入熔煉爐中,熔煉爐的溫度為1520-1630攝氏度,得到鐵水;
步驟二,孕育:加入鐵水重量0.05-0.1%的孕育劑,進行6-10分鐘的第一次孕育,待孕育劑完全融化以后將溫度為1450-1480攝氏度的鐵水采用沖入法轉入澆注包,在澆注包內加入鐵水重量0.1-0.2%的孕育劑進行二次孕育;
步驟三,澆鑄:向二次孕育的鐵水中加入蠕化劑和覆蓋劑,完全融化后進行澆鑄,把鑄件加熱到550-600攝氏度并且保持20-45分鐘,鑄件最終在爐內緩慢冷卻,即可得到成品。
本發明進一步的改進方案為:步驟二中的鐵水在轉入澆注包之前,將澆注包在380-420攝氏度進行烘烤10-15分鐘。
本發明進一步的改進方案為:孕育劑采用fesi75、sizrsr和bacasi中的一種或者幾種的混合物。
與現有技術相比,本發明的有益效果是:該產品原料來源廣泛,制備工藝簡單,適用于大規模的工業化生產;該產品的各組分起協同作用并且采用二次孕育和減少殘余應力的方式,制備成品的耐摩擦、耐磨損和抗疲勞性能大大提高,使用壽命長,可以用于制備汽車的制動鼓,具有廣闊的市場前景。
具體實施方式
下面結合具體實施方式對本專利的技術方案作進一步詳細地說明。
實施例1
一種汽車制動鼓材料,由以下原料按照重量份組成:生鐵63份、25#廢鋼14份、玻璃纖維0.05份、回爐料6份、碳化硅0.8份、鉻0.3份、錳0.4份、銻0.1份、鈦0.01份、鉬0.03份和石墨烯5份。玻璃纖維的長度為3mm,碳化硅的粒度為50目。
所述汽車制動鼓材料的制備方法,具體步驟如下:
步驟一,熔煉:將原料按照相應比例稱重并且放入熔煉爐中,熔煉爐的溫度為1520攝氏度,得到鐵水;
步驟二,孕育:加入鐵水重量0.05%的孕育劑,進行8分鐘的第一次孕育,待孕育劑完全融化以后將溫度為1450攝氏度的鐵水采用沖入法轉入澆注包,在澆注包內加入鐵水重量0.1%的孕育劑進行二次孕育;
步驟三,澆鑄:向二次孕育的鐵水中加入蠕化劑和覆蓋劑,完全融化后進行澆鑄,把鑄件加熱到550攝氏度并且保持20分鐘,鑄件最終在爐內緩慢冷卻,即可得到成品。
實施例2
一種汽車制動鼓材料,由以下原料按照重量份組成:生鐵65份、25#廢鋼16份、玻璃纖維0.1份、回爐料8份、碳化硅1份、鉻0.5份、錳0.5份、銻0.12份、鈦0.03份、鉬0.05份和石墨烯7份。
所述汽車制動鼓材料的制備方法,具體步驟如下:
步驟一,熔煉:將原料按照相應比例稱重并且放入熔煉爐中,熔煉爐的溫度為1545攝氏度,得到鐵水;
步驟二,孕育:加入鐵水重量0.08%的孕育劑,進行9分鐘的第一次孕育,待孕育劑完全融化以后將溫度為1460攝氏度的鐵水采用沖入法轉入澆注包,鐵水在轉入澆注包之前,將澆注包在380攝氏度進行烘烤10分鐘,在澆注包內加入鐵水重量0.14%的孕育劑進行二次孕育;
步驟三,澆鑄:向二次孕育的鐵水中加入蠕化劑和覆蓋劑,完全融化后進行澆鑄,把鑄件加熱到565攝氏度并且保持28分鐘,鑄件最終在爐內緩慢冷卻,即可得到成品。
實施例3
一種汽車制動鼓材料,由以下原料按照重量份組成:生鐵68份、25#廢鋼18份、玻璃纖維0.15份、回爐料9份、碳化硅1.3份、鉻0.7份、錳0.65份、銻0.18份、鈦0.08份、鉬0.09份和石墨烯8份。玻璃纖維的長度為7mm,碳化硅的粒度為80目。
所述汽車制動鼓材料的制備方法,具體步驟如下:
步驟一,熔煉:將原料按照相應比例稱重并且放入熔煉爐中,熔煉爐的溫度為1520-1630攝氏度,得到鐵水;
步驟二,孕育:加入鐵水重量0.05-0.1%的fesi75孕育劑,進行6-10分鐘的第一次孕育,待fesi75孕育劑完全融化以后將溫度為1450-1480攝氏度的鐵水采用沖入法轉入澆注包,在澆注包內加入鐵水重量0.1-0.2%的fesi75孕育劑進行二次孕育;
步驟三,澆鑄:向二次孕育的鐵水中加入蠕化劑和覆蓋劑,完全融化后進行澆鑄,把鑄件加熱到550-600攝氏度并且保持20-45分鐘,鑄件最終在爐內緩慢冷卻,即可得到成品。
實施例4
一種汽車制動鼓材料,由以下原料按照重量份組成:生鐵70份、25#廢鋼22份、玻璃纖維0.2份、回爐料10份、碳化硅1.5份、鉻0.7份、錳0.6份、銻0.16份、鈦0.09份、鉬0.12份和石墨烯8份。
所述汽車制動鼓材料的制備方法,具體步驟如下:
步驟一,熔煉:將原料按照相應比例稱重并且放入熔煉爐中,熔煉爐的溫度為1580攝氏度,得到鐵水;
步驟二,孕育:加入鐵水重量0.09%的sizrsr孕育劑,進行9分鐘的第一次孕育,待sizrsr孕育劑完全融化以后將溫度為1475攝氏度的鐵水采用沖入法轉入澆注包,鐵水在轉入澆注包之前,將澆注包在400攝氏度進行烘烤12分鐘,在澆注包內加入鐵水重量0.16%的sizrsr孕育劑進行二次孕育;
步驟三,澆鑄:向二次孕育的鐵水中加入蠕化劑和覆蓋劑,完全融化后進行澆鑄,把鑄件加熱到585攝氏度并且保持32分鐘,鑄件最終在爐內緩慢冷卻,即可得到成品。
實施例5
一種汽車制動鼓材料,由以下原料按照重量份組成:生鐵71份、25#廢鋼25份、玻璃纖維0.28份、回爐料11份、碳化硅1.4份、鉻0.9份、錳0.8份、銻0.2份、鈦0.08份、鉬0.14份和石墨烯9份。玻璃纖維的長度為8mm,碳化硅的粒度為100目。
所述汽車制動鼓材料的制備方法,具體步驟如下:
步驟一,熔煉:將原料按照相應比例稱重并且放入熔煉爐中,熔煉爐的溫度為1610攝氏度,得到鐵水;
步驟二,孕育:加入鐵水重量0.1%的fesi75、sizrsr和bacasi混合物的孕育劑,進行10分鐘的第一次孕育,待fesi75、sizrsr和bacasi混合物的孕育劑完全融化以后將溫度為1470攝氏度的鐵水采用沖入法轉入澆注包,鐵水在轉入澆注包之前,將澆注包在410攝氏度進行烘烤13分鐘,在澆注包內加入鐵水重量0.18%的fesi75、sizrsr和bacasi混合物的孕育劑進行二次孕育;
步驟三,澆鑄:向二次孕育的鐵水中加入蠕化劑和覆蓋劑,完全融化后進行澆鑄,把鑄件加熱到600攝氏度并且保持40分鐘,鑄件最終在爐內緩慢冷卻,即可得到成品。
把鑄件加熱到380-420攝氏度,利用塑性變形降低殘余應力。鉻是阻礙石墨化元素,加入適量的鉻,可阻礙鐵素體的形成,增加珠光體的數量,鉻可以固溶入鐵基體中,起到固溶強化的作用。銻可以強烈促進珠光體,具有強化鑄鐵機體組織和細化晶粒的作用,銻可以與磷生產低熔點的共晶體,形成含銻的共晶組織,使得硬度和耐磨性顯著提高。碳化硅和玻璃纖維可以溶入鐵基體中,增強產品的抗疲勞和沖擊性能。該產品在制備中采用兩次孕育,可以減少成品中滲碳體的數量,從而提高抗拉強度和屈服強度,全面提升產品的綜合力學性能。
對于本領域技術人員而言,顯然本發明不限于上述示范性實施例的細節,而且在不背離本發明的精神或基本特征的情況下,能夠以其他的具體形式實現本發明。因此,無論從哪一點來看,均應將實施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本發明的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定,因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有變化囊括在本發明內。
此外,應當理解,雖然本說明書按照實施方式加以描述,但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案,說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見,本領域技術人員應當將說明書作為一個整體,各實施例中的技術方案也可以經適當組合,形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。