专利名称：表面复合碳化钛的刹车盘的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种刹车盘，特别是一种车辆制动系统所用的表面复合碳化钛的 刹车盘。
背景技术：
刹车盘是所有车辆制动系统必备的零部件，它固定在车轴上与车轮一起转动，刹 车时，制动块在钳夹活塞的推动下挤压到制动盘上，通过制动块与刹车盘间的摩擦力来降 低车轮转速，达到车辆减速制动的目的。在这种工况下，刹车盘将承受制动块的压力和摩擦 力，在与制动块的相对运动中产生磨损，特别在工作面上有砂子等杂物的时候，磨损更为严 重，极大地缩短刹车盘的使用寿命。因此制作杀车盘的材料既要有较高的机械强度，又要有 很好的耐磨性。目前常见的刹车盘有可锻铸铁、灰铸铁、球墨铸铁等单一材质，虽然强度上满足工 况要求，但耐磨性太差，一般十万公里以下就要更换，有的甚至因为刹车盘长期磨损后厚度 不足，导致制动失灵酿成交通事故。最新研发出来的碳纤陶瓷复合刹车盘散热好，重量超 轻，耐磨性卓越，理论上使用寿命可达几十万公里，是铸铁刹车盘平均寿命的几倍，但其制 备工艺精细而复杂，价格高不可攀，目前主要应用于航空及航天工程领域。作为汽车这种非 常大众化的消耗品来说，还需开发新的廉价高性能刹车盘，既能满足强度、塑韧性和耐磨性 的要求，又成本低廉，制备工艺简单，适合大规模定型生产。
发明内容为克服成本高、容易脱离基体、易断裂、耐磨性不高等问题，本实用新型提供一种 能够满足车辆制动系统工作工况下使用的高性能表面复合碳化钛的刹车盘。本实用新型通过下列技术方案实现一种表面复合碳化钛的刹车盘，包括铸铁层， 其特征在于在铸铁层工作面上设置钛丝网铸铁复合层。所述钛丝网铸铁复合层厚度是刹车盘总厚度的1/3 1/2。所述铸铁层的铸铁为灰口铸铁或球墨铸铁。所述钛丝网是由钛丝编织而成，并经过单层或多层卷制或叠加成与刹车盘形状相 适应的钛丝立体网状骨架。本实用新型具有以下优点1、通过自由铸渗的原理，把钛丝立体网状骨架固定在铸铁基体中制作成预制体， 然后再通过固态扩散原位反应热处理工艺，在刹车盘工作面生成大量碳化钛颗粒，保证了 碳化钛在基体中的均勻性；碳化钛是通过钛丝中的钛与铸铁中的碳进行原位反应生成的， 因而颗粒界面洁净，与铸铁的结合力强，不会产生增加颗粒脱落现象。2、刹车盘表面含碳化钛的复合层与铸铁层完全溶为一体，不会在频繁刹车过程中 表面复合层的脱落现象。3、根据零件的需要，既可以把钛丝网放置于铸型的局部，浇注铸铁后获得局部耐磨的零件，复合层厚度可根据工况要求在刹车盘厚度的1/3 1/2范围内任意调整，成本和 工艺可控性强，适合大批量工业生产。
图1是预置钛丝网的刹车盘铸型截面示意图；图2是本实用新型之表面复合碳化钛的刹车盘剖视图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步描述。本实用新型通过下列技术方案实现一种表面复合碳化钛的刹车盘，包括铸铁层 1，在铸铁层1工作面上设置钛丝网铸铁复合层2，钛丝网-铸铁复合层2的厚度是刹车盘总 厚度的1/3，如图2。所述表面复合碳化钛的刹车盘是在常规刹车盘铸型3的型腔4内，先放入由钛丝 编织成的钛丝网，并经过多层叠加成与刹车盘形状相适应的钛丝立体网状骨架，按常规将 熔化的铸铁水经浇注口 5注入型腔4内，如图1，冷却后即在铸铁基层1的工作面上形成钛 丝网-铸铁复合层2，如图2。
权利要求一种表面复合碳化钛的刹车盘，包括铸铁层，其特征在于在铸铁层工作面上设置钛丝网 铸铁复合层。
2.根据权利要求1所述的刹车盘，其特征在于所述钛丝网-铸铁复合层厚度是刹车 盘总厚度的1/3 1/2。
3.根据权利要求1所述的刹车盘，其特征在于所述铸铁层的铸铁为灰口铸铁或球墨 铸铁。
4.根据权利要求1所述的刹车盘，其特征在于所述钛丝网是由钛丝编织而成，并经过 单层或多层卷制或叠加成与刹车盘形状相适应的钛丝立体网状骨架。
专利摘要本实用新型提供一种表面复合碳化钛的刹车盘，包括铸铁层，其特征在于在铸铁层工作面上设置钛丝网-铸铁复合层。所述钛丝网-铸铁复合层厚度是刹车盘总厚度的1/3～1/2。由于在刹车盘工作面生成大量碳化钛颗粒，保证了碳化钛在基体中的均匀性；碳化钛是通过钛丝中的钛与铸铁中的碳进行原位反应生成，因而颗粒界面洁净，与铸铁的结合力强，达到不易脱落，不易断裂，且成本低的效果。
文档编号F16D65/12GK201763859SQ201020283410
公开日2011年3月16日 申请日期2010年8月6日 优先权日2010年8月6日
发明者周荣, 周荣锋, 岑启宏, 蒋业华, 黄汝清, 黎振华 申请人:昆明理工大学