本公开内容总体上涉及铁素体氮碳共渗的(FNC)制动转子领域。
背景技术：
具有盘式制动系统的机动车辆需要高的耐腐蚀性和耐磨性来增加盘式制动器的工作寿命。制动转子的耐腐蚀性和耐磨性通常通过铸铁制动转子的铁素体氮碳共渗从而通过将碳和氮扩散进制动转子来硬化铸铁制动转子来增大。车辆制动器的铁素体氮碳共渗旋转构件具有配置用于对与相应的摩擦材料的接合进行制动的摩擦表面。化合物区可以设置在摩擦表面处。化合物区可以具有暴露于大气的表面。
技术实现要素：
多种变型可以包括产品，所述产品可以包括至少一个工作摩擦表面，所述至少一个工作摩擦表面可以包括至少两个层，所述至少两个层可以包括化合物层和氮扩散层，其中，化合物层可以具有范围为约19％至约50％的孔隙率的。
多种变型可以包括方法，所述方法可以包括提供部件，所述部件可以包括低合金铸铁和至少一个工作摩擦表面，并且所述方法还可以包括对所述至少一个工作表面进行氮碳共渗以提供在部件内的至少两个层，所述至少两个层可以包括化合物层和氮扩散层，其中，化合物层可以具有范围为约19％至约50％的孔隙率。
多种变型可以包括产品，所述产品可以包括部件，所述部件可以包括低合金铸铁和至少一个工作摩擦表面，所述至少一个工作摩擦表面可以包括至少两个层，所述至少两个层可以包括深度范围为约10微米至约20微米的化合物层，并且化合物层可以包括e-天然焦炭相、渗碳体、碳化物或氮化物中至少之一，并且化合物层可以具有范围为约19％至约50％的孔隙率。
根据在下文中提供的详细描述，在本发明的范围内的其他说明性变型将变得明显。应当理解，虽然公开了可选的变型，但是详细描述和列举的变型旨在仅说明的目的，并且不旨在限制本发明的范围。
附图说明
根据详细描述和附图，在本发明的范围内的变型的所选择的示例将被更加完全地理解，在附图中：
图1示出了包括化合物层和氮扩散层的部件的截面的一个变型。
具体实施方式
变型的以下描述在本质上仅是说明性的，并且决不旨在限制本发明的范围、本发明的应用或用途。变体的以下描述仅说明被视为在本发明的范围内的部件、元件、动作、产品和方法，并且决不旨在通过具体公开的或者未明确阐述的内容来限制这样的范围。除了本文中明确描述的之外，本文中所述的部件、元件、动作、产品和方法可以组合以及重新排列，并且仍被视为在本发明的范围内。
制动盘转子或制动鼓可以由铸铁、低碳、低合金钢、或者中或高碳钢制成，并且可以被铁素体氮碳共渗。FNC过程可以经由包括气态、盐浴、离子或等离子体、以及流态化床方法的许多不同的方法来实现。FNC过程可以以范围为约5微米至约400微米的深度将碳和氮扩散进入黑色金属。在FNC过程期间可以形成两个不同的区或层，包括厚度范围为约5微米至约20微米的第一化合物区，该第一化合物区可以包括e-天然焦炭相、渗碳体、碳化物和氮化物。第二扩散区可以位于第一化合物区之下，并且厚度可以范围为约350微米至约400微米变化。第二扩散区可以包括氮、铁氧化物和针状氮化物。制动鼓或制动盘转子的孔隙率可以范围为约19％至约50％变化，并且更进一步可以范围为约19％至约30％变化。制动转子的表面粗糙度可以范围为约1.2Ra的最大值至约1.6Ra的最大值变化，其中Ra为粗糙度轮廓的算术平均值。在一些情况下，在已经完成FNC过程之后，可以期望另外的处理。具有一个或两个转子颊板的盘式制动器(具有摩擦表面)是已知的，例如，如美国专利第7,975,750号中所示。具有摩擦表面的鼓式制动器也是已知的，例如，如美国专利第8,210,232号中所示。
参照图1，诸如制动鼓或制动盘转子的部件10可以包括化合物层12，化合物层12具有设置在氮扩散层14上的工作摩擦表面16。
进行了许多测试，并且发现在化合物层的孔隙率的特定范围内并且还在化合物层的深度或厚度的范围内，表观摩擦增大，如表1中所示。
表1
术语“FNC类型-灰色”指代如下制动转子：其经受在FNC过程和随后的制动转子的应力消除之后发生的后处理，其中，制动转子在保护气氛下冷却至149摄氏温度；并且术语“FNC类型-蓝色”指代如下制动转子：其经受在FNC过程和随后的制动转子的应力消除之后发生的后处理，其中，制动转子在保护气氛下冷却至426摄氏温度。
根据变型1，一种产品可以包括至少一个工作摩擦表面，所述至少一个工作摩擦表面可以包括至少两个层，所述至少两个层可以包括化合物层和氮扩散层，其中，化合物层可以具有范围为约19％至约50％的孔隙率。
变型2可以包括如变型1所述的产品，其中，工作摩擦表面可以包括低合金铸铁。
变型3可以包括如变型1或2所述的产品，其中，化合物层的深度可以范围为约10微米至约20微米。
变型4可以包括如变型1至变型3中任一变型所述的产品，其中，化合物层可以包括e-天然焦炭相、渗碳体、碳化物或氮化物中至少之一。
变型5可以包括如变型1至变型4中任一变型所述的产品，其中，氮扩散层的深度可以范围为约350微米至约400微米。
变型6可以包括如变型1至变型5中任一变型所述的产品，其中，氮扩散层可以包括氮、铁氧化物和针状氮化物。
变型7可以包括如变型1至变型6中任一变型所述的产品，其中，化合物层可以具有约50％的孔隙率。
变型8可以包括如变型1至变型7中任一变型所述的产品，其中，化合物层可以具有范围为约20％至约30％的孔隙率。
变型9可以包括如变型1至变型8中任一变型所述的产品，其中，工作摩擦表面可以具有范围为约1.2Ra的最大值至约1.6Ra的最大值的表面处理粗糙度。
变型10可以包括如变型1至变型9中任一变型所述的产品，其中，该产品包括具有转子颊板的制动转子，其中，工作表面区域在转子颊板上并且还包括位于第一化合物区下面并且厚度范围为约350微米至约400微米的第二扩散区。
根据变型11，一种方法可以包括提供部件，所述部件可以包括低合金铸铁和至少一个工作摩擦表面，并且所述方法还可以包括对所述至少一个工作表面进行氮碳共渗以提供在部件内的至少两个层，所述至少两个层可以包括化合物层和氮扩散层，其中，化合物层可以具有范围为约19％至约50％的孔隙率。
变型12可以包括如变型11所述的方法，其中，化合物层的深度可以范围为约10微米至约20微米变化。
变型13可以包括如变型11至变型12中任一变型所述的方法，其中，化合物层可以包括e-天然焦炭相、渗碳体、碳化物或氮化物中至少之一。
变型14可以包括如变型11至变型13中任一变型所述的方法，其中，氮扩散层的深度可以范围为约350微米至约400微米。
变型15可以包括如变型11至变型14中任一变型所述的方法，其中，氮扩散层可以包括氮、铁氧化物和针状氮化物。
变型16可以包括如变型11至变型15中任一变型所述的方法，其中，化合物层可以具有约50％的孔隙率。
变型17可以包括如变型11至变型16中任一变型所述的方法，其中，化合物层可以具有范围为约20％至约30％的孔隙率。
变型18可以包括如变型11至变型17中任一变型所述的方法，其中，工作摩擦表面可以具有范围为最大值约1.2Ra至最大值约1.6Ra的表面处理粗糙度。
变型19可以包括如变型11至变型18中任一变型所述的方法，其中，该产品包括具有转子颊板的制动转子，其中，工作表面区域在转子颊板上并且还包括在第一化合物区下面并且厚度范围为约350微米至约400微米的第二扩散区。
根据变型20，一种产品可以包括部件，所述部件可以包括低合金铸铁(包括G205铸铁)和至少一个精细车削的工作摩擦表面，所述至少一个精细车削的工作摩擦表面可以包括至少两个层，所述至少两个层可以包括：深度约15微米的化合物层，并且化合物层可以包括e-天然焦炭相、渗碳体、碳化物或氮化物中至少之一，并且化合物层可以具有约50％的孔隙率；以及氮扩散层，氮扩散层可以包括氮、铁氧化物和针状氮化物。
在本发明的范围内的以上变型的描述在本质上仅是说明性的，并且因此其变型不被视为脱离在本文档中所公开的本发明的精神和范围。