一种汽车制动盘用合金钢及其制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种汽车制动盘用合金钢及其制造方法，其含有的化学元素成分及其质量百分比为：碳0.06-0.07%、硅0.6-0.8%、锰0.04-0.05%、钒0.08-0.09%、钨0.004-0.005%、钛0.2-0.5%、铝0.02-0.08%、铜0.05-0.09%、锆0.4-0.6%、镧0.03-0.035%、铈0.042-0.048%、钇0.01-0.02%、饵0.023-0.035%、铋0.4-0.5%、硫0.1-0.2%、磷0.03-0.032%、余量为铁；本发明采用优选合金配方，具有较高的机械强度和抗热疲劳性能，同时还具有较好的抗热裂性、稳定的摩擦性能和良好的导热性，尤其适合用于制造供轨道交通车辆，本发明在配方中添加了锆、铈、钇和镧系元素多种合金元素，制得的合金质量轻，硬度高，光泽度好，抗冲击性强。
【专利说明】一种汽车制动盘用合金钢及其制造方法
[0001]
【技术领域】
[0002] 本发明涉及一种合金钢及其制造方法，特别涉及一种汽车制动盘用合金钢的制造 方法。
[0003]
【背景技术】
[0004] 汽车的金属配套零件，不仅在结构强度与功能上有较高的要求，同时在机械加工 上同样重要，这样的要求不仅是满足汽车使用上的基本条件，同时也是安全可靠延长使用 寿命的保障。
[0005] 现有技术中，生产汽车配件的钢材为普通的中低含量合金钢，因这些汽车金属配 件在使用功能上一般是频繁的运动部件，磨损率很高，更换频繁，增加了维护成本；寻找到 一种提高硬度和耐磨性能，同时零件表面耐热性能高的中低含量的合金钢就显的非常重 要。
[0006]
【发明内容】
[0007] 本发明的目的在于提供一种汽车制动盘用合金钢的制造方法。
[0008] 本发明采用如下技术方案： 汽车制动盘用合金钢，其含有的化学元素成分及其质量百分比为：碳〇. 06-0. 07%、硅 0· 6-0. 8%、锰 0· 04-0. 05%、钒 0· 08-0. 09%、钨 0· 004-0. 005%、钛 0· 2-0. 5%、铝 0· 02-0. 08%、 铜 0· 05-0. 09%、锆 0· 4-0. 6%、镧 0· 03-0. 035%、铈 0· 042-0. 048%、钇 0· 01-0. 02%、饵 0· 023-0. 035%、铋 0· 4-0. 5%、硫 0· 1-0. 2%、磷 0· 03-0. 032%、余量为铁。
[0009] 汽车制动盘用合金钢的制造方法，包括以下步骤： (1) 配料：以合金钢质量百分比计，按以下化学成分配料，锆0. 4-0. 6%、镧 0· 03-0. 035%、铈 0· 042-0. 048%、钇 0· 01-0. 02%、饵 0· 023-0. 035%、铋 0· 4-0. 5%，放入熔炼炉 熔炼，保温20-30分钟后，继续熔炼l-2h，出炉温度为1350°C -1380°C ;然后浇注成合金块 1，取出空冷备用； (2) 按化学元素成分的质量百分比称取锰粉、钒粉、钨粉、钛粉、铝粉和铜粉；充分混合 均匀，加入适量水中，送入球磨机中球磨，得到250-400目粉末，然后，喷雾干燥、烘干，在 8-10Mpa压力下压制成块状，然后在氮气保护气氛下600-650°C进行烧结8-10小时，将 烧结后的物料粉碎后过200-400目筛，备用； (3) 将废钢、娃铁、络铁和猛铁按等比例混合，再加入废铁，用废石墨电极或生铁调整其 碳含量后放入电炉中，钢水熔化、炉前调整成分合格后，将温度升至1400_1450°C，再加入 步骤（1)的合金块和步骤（2)的备用料，熔融搅拌混合后，再向其中按组成原料质量百分比 加入其他剩余合金元素，保温20-30分钟，在1480-1550°C精炼50-60min，保温20-30min后 取样，分析成分后，调整成分，熔化20-25min，铸造成型，出钢温度为1450-1480°C ; (4)热处理：将步骤（3)铸造成型的铸件先加热到1150-1200°C进行淬火，然后 600-650°C保温2-3小时，750-800°C保温1-2小时，800-850°C保温1-2小时，然后用 380°C _450°C回火，时间控制在4-5小时。
[0010] 本发明的有益效果： 本发明采用优选合金配方，具有较高的机械强度和抗热疲劳性能，同时还具有较好的 抗热裂性、稳定的摩擦性能和良好的导热性，尤其适合用于制造供轨道交通车辆，本发明在 配方中添加了锆、铈、钇和镧系元素多种合金元素，制得的合金质量轻，硬度高，光泽度好， 抗冲击性强。
[0011]
【具体实施方式】
[0012] 实施例1 :汽车制动盘用合金钢，其含有的化学元素成分及其质量百分比为：碳 0· 065%、硅 0· 7%、锰 0· 045%、钒 0· 085%、钨 0· 004%、钛 0· 3%、铝 0· 05%、铜 0· 08%、锆 0· 5%、镧 0· 033%、铈 0· 045%、钇 0· 015%、饵 0· 03%、铋 0· 45%、硫 0· 15%、磷 0· 032%、余量为铁。
[0013] 汽车制动盘用合金钢的制造方法，包括以下步骤： (1) 配料：以合金钢质量百分比计，按以下化学成分配料，锆0. 5%、镧0.033%、铈 0. 045%、钇0. 015%、饵0. 03%、铋0. 45%，放入熔炼炉熔炼，保温20-30分钟后，继续熔炼 1- 2h，出炉温度为1380°C ;然后浇注成合金块1，取出空冷备用； (2) 按化学元素成分的质量百分比称取锰粉、钒粉、钨粉、钛粉、铝粉和铜粉；充分混 合均匀，加入适量水中，送入球磨机中球磨，得到400目粉末，然后，喷雾干燥、烘干，在 8-10Mpa压力下压制成块状，然后在氮气保护气氛下620°C进行烧结8-10小时，将烧结后 的物料粉碎后过200-400目筛，备用； (3) 将废钢、娃铁、络铁和猛铁按等比例混合，再加入废铁，用废石墨电极或生铁调整 其碳含量后放入电炉中，钢水熔化、炉前调整成分合格后，将温度升至1420°C，再加入步骤 (1)的合金块和步骤（2)的备用料，熔融搅拌混合后，再向其中按组成原料质量百分比加入 其他剩余合金元素，保温20-30分钟，在1480-1550°C精炼50-60min，保温20-30min后取 样，分析成分后，调整成分，熔化20-25min，铸造成型，出钢温度为1450-1480°C ; (4) 热处理：将步骤（3)铸造成型的铸件先加热到1180°C进行淬火，然后620°C保温 2- 3小时，780°C保温1-2小时，820°C保温1-2小时，然后用420°C回火，时间控制在4-5小 时。
[0014] 本发明制造的的合金钢材料试验数据：抗拉强度Ob > 1410MPa;屈服强度 σ 0 2 彡 1235MPa ;低温冲击韧性 σ ku(_40°C )彡 37. 5J/cm2 ;硬度 HRC 61-63。
【权利要求】
1. 一种汽车制动盘用合金钢，其特征在于：其含有的化学元素成分及其质量百分 比为：碳 〇· 06-0. 07%、硅 0· 6-0. 8%、锰 0· 04-0. 05%、钒 0· 08-0. 09%、钨 0· 004-0. 005%、钛 0· 2-0. 5%、铝 0· 02-0. 08%、铜 0· 05-0. 09%、锆 0· 4-0. 6%、镧 0· 03-0. 035%、铈 0· 042-0. 048%、 钇 0· 01-0. 02%、饵 0· 023-0. 035%、铋 0· 4-0. 5%、硫 0· 1-0. 2%、磷 0· 03-0. 032%、余量为铁。
2. -种如权利要求1所述的汽车制动盘用合金钢的制造方法，其特征在于包括以下步 骤： (1) 配料：以合金钢质量百分比计，按以下化学成分配料，锆0.4-0.6%、镧 0· 03-0. 035%、铈 0· 042-0. 048%、钇 0· 01-0. 02%、饵 0· 023-0. 035%、铋 0· 4-0. 5%，放入熔炼炉 熔炼，保温20-30分钟后，继续熔炼l-2h，出炉温度为1350°C -1380°C ;然后浇注成合金块 1，取出空冷备用； (2) 按化学元素成分的质量百分比称取锰粉、钒粉、钨粉、钛粉、铝粉和铜粉；充分混合 均匀，加入适量水中，送入球磨机中球磨，得到250-400目粉末，然后，喷雾干燥、烘干，在 8-10Mpa压力下压制成块状，然后在氮气保护气氛下600-650°C进行烧结8-10小时，将 烧结后的物料粉碎后过200-400目筛，备用； (3) 将废钢、娃铁、络铁和猛铁按等比例混合，再加入废铁，用废石墨电极或生铁调整其 碳含量后放入电炉中，钢水熔化、炉前调整成分合格后，将温度升至1400_1450°C，再加入 步骤（1)的合金块和步骤（2)的备用料，熔融搅拌混合后，再向其中按组成原料质量百分比 加入其他剩余合金元素，保温20-30分钟，在1480-1550°C精炼50-60min，保温20-30min后 取样，分析成分后，调整成分，熔化20-25min，铸造成型，出钢温度为1450-1480°C ; (4) 热处理：将步骤（3)铸造成型的铸件先加热到1150-1200°C进行淬火，然后 600-650°C保温2-3小时，750-800°C保温1-2小时，800-850°C保温1-2小时，然后用 380°C _450°C回火，时间控制在4-5小时。
【文档编号】C21D1/19GK104195469SQ201410363810
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年7月29日 优先权日:2014年7月29日
【发明者】徐泽军 申请人:锐展(铜陵)科技有限公司