一种汽车制动鼓材料及其制备方法与流程

文档序号:11722782阅读:448来源:国知局

本发明涉及汽车制动鼓领域,具体是一种汽车制动鼓材料。



背景技术:

汽车制动鼓是鼓式刹车系统的一部分,刹车时,活塞对两对半月型的刹车蹄片施加压力,使其贴紧鼓室内壁,从而产生摩擦以此停止车轮的旋转。由于汽车制动鼓的使用工况恶劣、苛刻,故其容易损坏。在不显著增加成本的情况下,如何提高制动鼓的耐磨性及耐热疲劳性,从而延长其使用寿命,一直是生产厂家关注和研究的重要课题,目前,国内生产汽车制动鼓的材料,一般采用灰铸铁材料制造,这种材料制作出来的汽车制动鼓,在使用过程中磨损快,表面强度低,抗疲劳性能差,极易出现龟裂和破损,对汽车的行驶安全性存在有较大隐患。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种汽车制动鼓材料,以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

一种汽车制动鼓材料,由以下原料按照重量份组成:生铁63-72份、25#废钢14-26份、玻璃纤维0.05-0.3份、回炉料6-11份、碳化硅0.8-1.5份、铬0.3-1份、锰0.4-0.8份、锑0.1-0.2份、钛0.01-0.1份、钼0.03-0.15份和石墨烯5-10份。

本发明进一步的改进方案为:玻璃纤维的长度为1-15mm,碳化硅的粒度为50-120目。

所述汽车制动鼓材料的制备方法,具体步骤如下:

步骤一,熔炼:将原料按照相应比例称重并且放入熔炼炉中,熔炼炉的温度为1520-1630摄氏度,得到铁水;

步骤二,孕育:加入铁水重量0.05-0.1%的孕育剂,进行6-10分钟的第一次孕育,待孕育剂完全融化以后将温度为1450-1480摄氏度的铁水采用冲入法转入浇注包,在浇注包内加入铁水重量0.1-0.2%的孕育剂进行二次孕育;

步骤三,浇铸:向二次孕育的铁水中加入蠕化剂和覆盖剂,完全融化后进行浇铸,把铸件加热到550-600摄氏度并且保持20-45分钟,铸件最终在炉内缓慢冷却,即可得到成品。

本发明进一步的改进方案为:步骤二中的铁水在转入浇注包之前,将浇注包在380-420摄氏度进行烘烤10-15分钟。

本发明进一步的改进方案为:孕育剂采用fesi75、sizrsr和bacasi中的一种或者几种的混合物。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:该产品原料来源广泛,制备工艺简单,适用于大规模的工业化生产;该产品的各组分起协同作用并且采用二次孕育和减少残余应力的方式,制备成品的耐摩擦、耐磨损和抗疲劳性能大大提高,使用寿命长,可以用于制备汽车的制动鼓,具有广阔的市场前景。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

实施例1

一种汽车制动鼓材料,由以下原料按照重量份组成:生铁63份、25#废钢14份、玻璃纤维0.05份、回炉料6份、碳化硅0.8份、铬0.3份、锰0.4份、锑0.1份、钛0.01份、钼0.03份和石墨烯5份。玻璃纤维的长度为3mm,碳化硅的粒度为50目。

所述汽车制动鼓材料的制备方法,具体步骤如下:

步骤一,熔炼:将原料按照相应比例称重并且放入熔炼炉中,熔炼炉的温度为1520摄氏度,得到铁水;

步骤二,孕育:加入铁水重量0.05%的孕育剂,进行8分钟的第一次孕育,待孕育剂完全融化以后将温度为1450摄氏度的铁水采用冲入法转入浇注包,在浇注包内加入铁水重量0.1%的孕育剂进行二次孕育;

步骤三,浇铸:向二次孕育的铁水中加入蠕化剂和覆盖剂,完全融化后进行浇铸,把铸件加热到550摄氏度并且保持20分钟,铸件最终在炉内缓慢冷却,即可得到成品。

实施例2

一种汽车制动鼓材料,由以下原料按照重量份组成:生铁65份、25#废钢16份、玻璃纤维0.1份、回炉料8份、碳化硅1份、铬0.5份、锰0.5份、锑0.12份、钛0.03份、钼0.05份和石墨烯7份。

所述汽车制动鼓材料的制备方法,具体步骤如下:

步骤一,熔炼:将原料按照相应比例称重并且放入熔炼炉中,熔炼炉的温度为1545摄氏度,得到铁水;

步骤二,孕育:加入铁水重量0.08%的孕育剂,进行9分钟的第一次孕育,待孕育剂完全融化以后将温度为1460摄氏度的铁水采用冲入法转入浇注包,铁水在转入浇注包之前,将浇注包在380摄氏度进行烘烤10分钟,在浇注包内加入铁水重量0.14%的孕育剂进行二次孕育;

步骤三,浇铸:向二次孕育的铁水中加入蠕化剂和覆盖剂,完全融化后进行浇铸,把铸件加热到565摄氏度并且保持28分钟,铸件最终在炉内缓慢冷却,即可得到成品。

实施例3

一种汽车制动鼓材料,由以下原料按照重量份组成:生铁68份、25#废钢18份、玻璃纤维0.15份、回炉料9份、碳化硅1.3份、铬0.7份、锰0.65份、锑0.18份、钛0.08份、钼0.09份和石墨烯8份。玻璃纤维的长度为7mm,碳化硅的粒度为80目。

所述汽车制动鼓材料的制备方法,具体步骤如下:

步骤一,熔炼:将原料按照相应比例称重并且放入熔炼炉中,熔炼炉的温度为1520-1630摄氏度,得到铁水;

步骤二,孕育:加入铁水重量0.05-0.1%的fesi75孕育剂,进行6-10分钟的第一次孕育,待fesi75孕育剂完全融化以后将温度为1450-1480摄氏度的铁水采用冲入法转入浇注包,在浇注包内加入铁水重量0.1-0.2%的fesi75孕育剂进行二次孕育;

步骤三,浇铸:向二次孕育的铁水中加入蠕化剂和覆盖剂,完全融化后进行浇铸,把铸件加热到550-600摄氏度并且保持20-45分钟,铸件最终在炉内缓慢冷却,即可得到成品。

实施例4

一种汽车制动鼓材料,由以下原料按照重量份组成:生铁70份、25#废钢22份、玻璃纤维0.2份、回炉料10份、碳化硅1.5份、铬0.7份、锰0.6份、锑0.16份、钛0.09份、钼0.12份和石墨烯8份。

所述汽车制动鼓材料的制备方法,具体步骤如下:

步骤一,熔炼:将原料按照相应比例称重并且放入熔炼炉中,熔炼炉的温度为1580摄氏度,得到铁水;

步骤二,孕育:加入铁水重量0.09%的sizrsr孕育剂,进行9分钟的第一次孕育,待sizrsr孕育剂完全融化以后将温度为1475摄氏度的铁水采用冲入法转入浇注包,铁水在转入浇注包之前,将浇注包在400摄氏度进行烘烤12分钟,在浇注包内加入铁水重量0.16%的sizrsr孕育剂进行二次孕育;

步骤三,浇铸:向二次孕育的铁水中加入蠕化剂和覆盖剂,完全融化后进行浇铸,把铸件加热到585摄氏度并且保持32分钟,铸件最终在炉内缓慢冷却,即可得到成品。

实施例5

一种汽车制动鼓材料,由以下原料按照重量份组成:生铁71份、25#废钢25份、玻璃纤维0.28份、回炉料11份、碳化硅1.4份、铬0.9份、锰0.8份、锑0.2份、钛0.08份、钼0.14份和石墨烯9份。玻璃纤维的长度为8mm,碳化硅的粒度为100目。

所述汽车制动鼓材料的制备方法,具体步骤如下:

步骤一,熔炼:将原料按照相应比例称重并且放入熔炼炉中,熔炼炉的温度为1610摄氏度,得到铁水;

步骤二,孕育:加入铁水重量0.1%的fesi75、sizrsr和bacasi混合物的孕育剂,进行10分钟的第一次孕育,待fesi75、sizrsr和bacasi混合物的孕育剂完全融化以后将温度为1470摄氏度的铁水采用冲入法转入浇注包,铁水在转入浇注包之前,将浇注包在410摄氏度进行烘烤13分钟,在浇注包内加入铁水重量0.18%的fesi75、sizrsr和bacasi混合物的孕育剂进行二次孕育;

步骤三,浇铸:向二次孕育的铁水中加入蠕化剂和覆盖剂,完全融化后进行浇铸,把铸件加热到600摄氏度并且保持40分钟,铸件最终在炉内缓慢冷却,即可得到成品。

把铸件加热到380-420摄氏度,利用塑性变形降低残余应力。铬是阻碍石墨化元素,加入适量的铬,可阻碍铁素体的形成,增加珠光体的数量,铬可以固溶入铁基体中,起到固溶强化的作用。锑可以强烈促进珠光体,具有强化铸铁机体组织和细化晶粒的作用,锑可以与磷生产低熔点的共晶体,形成含锑的共晶组织,使得硬度和耐磨性显著提高。碳化硅和玻璃纤维可以溶入铁基体中,增强产品的抗疲劳和冲击性能。该产品在制备中采用两次孕育,可以减少成品中渗碳体的数量,从而提高抗拉强度和屈服强度,全面提升产品的综合力学性能。

对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

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