刹车盘及其制备方法_3

文档序号:8220655阅读:来源:国知局
刹车盘尺寸,用聚苯乙烯泡沫塑料制作刹车盘消失模6,根据刹车盘的工作受力状况,其主要磨损的部位是刹车盘制动片的上、下两个表面,据此将钛板2固定在刹车盘制动片的上、下两个表面,然后在钛板2表面固定石墨纸1,使其与钛板2紧密结合;所述石墨纸I为三级以上,纯度99%,厚度为0.35mm,然后将钛板2置于砂型内壁刹车盘盘体7的上、下两个表面,使其与石墨纸I紧密结合。
[0110]3、按照刹车盘尺寸,用自硬树脂砂制作砂型。
[0111]4、将低碳钢基体冶炼为钢液,温度控制在1630°C,所选低碳钢基体为Q255AF。
[0112]5、采用消失模真空吸铸工艺,将上述钢液浇入放置有上述钛板2和石墨纸I的砂型,待钢液冷却凝固后,取出铸件,清砂处理,获得铸态的复合刹车盘,其刹车盘制动片表面为碳钢与钛板2的复合体,而盘体7仍为Q255AF基体,优选地,饶注温度控制在1630°C,饶注速度0.7m/s,浇注时间为50秒,一分钟后,在冒口补浇,室温冷却。
[0113]6、将浇铸完得到的刹车盘复合体放入具有保护气氛的保温炉内保温,升温至IlOO0C,升温速度控制在7 V /min,保温时间为10h,最后随炉冷却至室温,获得所述Q255AF基体7表面的复合碳化物涂层。所述保护气为氮气,气体流量为6ml/min。
[0114]7、所得的具有碳化物涂层的刹车盘,被进一步热处理以获得更合适的基体组织,热处理工序为:在700°C左右进行热处理,基体为珠光体组织。
[0115]所述碳化物涂层,包括TiC致密陶瓷层3为准单晶相,其粒径为40 μπι ;沿涂层纵向剖面,其厚度为180 μ m ;其中TiC的体积分数为90%。
[0116]进一步的,包括位于上述准单晶TiC致密陶瓷层3之下的微米TiC陶瓷层4,沿涂层纵向剖面,其厚度为130 μ m,TiC的体积分数为90%,其粒径为13 μ m。
[0117]更进一步的还包括位于上述准单晶TiC致密陶瓷层3以及微米TiC陶瓷层4之下的TiC与基体的融合层5,沿涂层纵向剖面,其厚度为160 μ m,其中TiC的体积分数为50%,其粒径为8 μπι。
[0118]此时所述准单晶TiC致密陶瓷层3、微米TiC陶瓷层4及TiC与基体的融合层5由外向内依次呈梯度分布,其总厚度为470 μ m,所述Q255AF基体为珠光体。准单晶相TiC致密陶瓷层3的硬度为3120HVa(l5,相对耐磨性是基体的22倍。
[0119]实施例4:
[0120]刹车盘的制备方法,包括如下步骤:
[0121]1、先准备一钛板2,其中钛的纯度应控制在99.99%。所述钛板2应该先被加以表面处理,步骤如下:
[0122]第一步酸洗,选用60ml/L的磷酸,后流水冲洗;
[0123]第二步酸洗,200ml/L的硫酸,后流水冲洗;
[0124]第三步表面打磨,选用1200目的Al2O3砂纸,最后用酒精超声清洗。所述钛板2的厚度控制在3mm。
[0125]2、按照刹车盘尺寸,用聚苯乙烯泡沫塑料制作刹车盘消失模6,根据刹车盘的工作受力状况,其主要磨损的部位是刹车盘制动片的上、下两个表面,据此将钛板2固定在刹车盘制动片的上、下两个表面,然后在钛板2表面固定石墨纸1,使其与钛板2紧密结合;所述石墨纸I为三级以上,纯度99%,厚度为0.15mm,然后将钛板2置于砂型内壁刹车盘盘体7的上、下两个表面,使其与石墨纸I紧密结合。
[0126]3、按照刹车盘尺寸,用潮模砂制作砂型。
[0127]4、将中碳钢基体冶炼为钢液,温度控制在1620°C,所选中碳钢基体为50钢。
[0128]5、采用消失模真空吸铸工艺,将上述钢液浇入放置有上述钛板2和石墨纸I的模具内,待钢液冷却凝固后,取出铸件,清砂处理,获得铸态的复合刹车盘,其刹车盘制动片表面为碳钢与钛板2的复合体,而盘体7仍为50钢基体,优选地,饶注温度控制在1620°C,饶注速度0.7m/s,浇注时间为50秒,一分钟后,在冒口补浇,室温冷却。
[0129]6、将浇铸完得到的刹车盘复合体放入具有保护气氛的保温炉内保温,升温至1130°C,升温速度控制在7°C /min,保温时间为12h,最后随炉冷却至室温,获得所述50钢基体表面的复合碳化物涂层。所述保护气为氮气,气体流量为6ml/min。
[0130]7、所得的具有碳化物涂层的刹车盘,被进一步热处理以获得更合适的基体组织,热处理工序为:在350°C左右进行热处理,基体为贝氏体组织。
[0131]所述碳化物涂层,包括TiC致密陶瓷层3,为准单晶相,其粒径为45 μπι ;沿涂层纵向剖面,其厚度为200 μ m ;其中TiC的体积分数为80%。
[0132]进一步的,包括位于上述准单晶TiC致密陶瓷层3之下的微米TiC陶瓷层4,沿涂层纵向剖面,其厚度为150 μ m,TiC的体积分数为80%,其粒径为15 μ m。
[0133]更进一步的还包括位于上述准单晶TiC致密陶瓷层3以及微米TiC陶瓷层4之下的TiC与基体的融合层5,沿涂层纵向剖面,其厚度为200 μ m,其中TiC的体积分数为20%,其粒径为10 μπι。
[0134]此时,所述准单晶TiC致密陶瓷层3、微米TiC陶瓷层4及TiC与基体的融合层5由外向内依次呈梯度分布,其总厚度为550 μπι。所述50钢基体为贝氏体。所述碳化物涂层的硬度为3230HVa(l5,相对耐磨性是基体的14倍。
[0135]实施例5:
[0136]刹车盘的制备方法,包括如下步骤:
[0137]1、先准备一钛板2,其中钛的纯度应控制在99.7%。所述钛板2应该先被加以表面处理,步骤如下:
[0138]第一步酸洗,选用300ml/L的盐酸,后流水冲洗;
[0139]第二步酸洗,240ml/L的双氧水,后流水冲洗;
[0140]第三步表面打磨,选用800目的Al2O3砂纸,最后用酒精超声清洗。所述钛板2的厚度控制在2.5mm。
[0141]2、按照刹车盘尺寸,用聚苯乙烯泡沫塑料制作刹车盘消失模6,根据刹车盘的工作受力状况,其主要磨损的部位是刹车盘制动片的上、下两个表面,据此将钛板2固定在刹车盘制动片的上、下两个表面,然后在钛板2表面固定石墨纸1,使其与钛板2紧密结合;所述石墨纸I为三级以上,纯度99%,厚度为0.25mm,然后将钛板2置于砂型内壁刹车盘盘体的上、下两个表面,使其与石墨纸I紧密结合。
[0142]3、按照刹车盘尺寸,用CO2水玻璃硬化砂制作砂型。
[0143]4、将高碳钢基体冶炼为钢液,温度控制在1610°C。所选高碳钢基体为T12钢。
[0144]5、采用消失模真空吸铸工艺,将上述钢液浇入放置有上述钛板2和石墨纸I的模具内,待钢液冷却凝固后,取出铸件,清砂处理,获得铸态的复合刹车盘,其刹车盘制动片表面为碳钢与钛板2的复合体,而盘体7仍为T12钢基体,优选地,饶注温度控制在1610°C,饶注速度0.7m/s,浇注时间为40秒,一分钟后,在冒口补浇,室温冷却。
[0145]6、将浇铸完得到的刹车盘复合体放入具有保护气氛的保温炉内进行热处理,热处理工艺参数为升温至1000°c,升温速度控制在7V /min,保温时间为12h,最后随炉冷却至室温,获得所述T12钢基体表面的复合碳化物涂层。所述保护气为氮气,气体流量为7ml/
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[0146]7、所得的具有碳化物涂层的刹车盘,被进一步热处理以获得更合适的基体组织,热处理工序为:在400°C下进行热处理,基体为贝氏体组织。
[0147]所述碳化物涂层,包括TiC致密陶瓷层3为准单晶相,其粒径为30 μ m ;沿涂层纵向剖面,其厚度为120 μ m ;其中TiC的体积分数为85%。
[0148]进一步的,包括位于上述准单晶TiC致密陶瓷层3之下的微米TiC陶瓷层4,沿涂层纵向剖面,其厚度为110 μ m,TiC的体积分数为85%,其粒径为9 μ m。
[0149]进一步的还包括位于上述准单晶TiC致密陶瓷层3以及微米TiC陶瓷层4之下的TiC与基体的融合层5,沿涂层纵向剖面,其厚度为120 μ m,其中TiC的体积分数为60%,其粒径为5 μπι。
[0150]此时,可由所述准单晶TiC致密陶瓷层3、微米TiC陶瓷层4及TiC与基体的融合层5由外向内依次呈梯度分布,其总厚度为350 μπι。所述Τ12钢基体为贝氏体。准单晶TiC致密陶瓷层3的硬度为3010HVa(l5,相对耐磨性是基体的10倍。
[0151]实施例6:
[0152]刹车盘的制备方法,包括如下步骤:
[0153]1、先准备一钛板2,其中钛的纯度应控制在99.99%,所述钛板2应该先被加以表面处理,步骤如下:
[0154]第一步酸洗,选用120ml/L的双氧水,后流水冲洗;
[0155]第二步酸洗,240ml/L的双氧水,后流水冲洗;
[0156]第三步表面打磨,选用1200目的Al2O3砂纸,最后用酒精超声清洗。所述钛板2的厚度控制在2mm。
[0157]2、按照刹车盘尺寸,用聚苯乙烯泡沫塑料制作刹车盘消失模6,根据刹车盘的工作受力状况,其主要磨损的部位是刹车盘制动片的上、下两个表面,据此将钛板2固定在刹车盘制动片的上、下两个表面,然后在钛板表2面固定石墨纸1,使其与钛板2紧密结合;所述石墨纸I为三级以上,纯度99%,厚度为0.25mm,然后将钛板2置于砂型内壁刹车盘盘体7的上、下两个表面,使其与石墨纸I紧密结合。
[0158]3、按照刹车盘尺寸,用覆膜砂制作砂型。
[0159]4、将高碳钢基体7冶炼为钢液,温度控制在1610°C。所选高碳钢基体7为T8钢。
[0160]5、采用消失模真空吸铸工艺,将上述钢液浇入放置有上述钛板2和石墨纸I的模具内,待钢液冷却凝固后,取出铸件,清砂处理,获得铸态的复合刹车盘,其刹车盘制动片表面为碳钢与钛板2的复合体,而盘体7仍为T8钢基体,优选地,饶注温度控制在1610°C,饶注速度0.7m/s,浇注时间为50秒,一分钟后,在冒口补浇,室温冷却。
[0161]6、将浇铸完得到的刹车盘复合体放入具有保护气氛的保温炉内保温,升温至10500C,升温速度控制在7°C /min,保温时间为12h,最后随炉冷却至室温,获得所述T8钢基体表面的复合碳化物涂层。所述保护气为氮气,气体流量为8ml/min。
[0162]7、所得的具有碳化物涂层的刹车盘,被进一步热处理以获得更合适的基体组织,热处理工序为:在220°C以下进行热处理,基体为马氏体组织。
[0163]所述碳化物涂层,包括TiC致密陶瓷层3为准单晶相,其粒径为35 μ m ;沿涂层纵向剖面,其厚度为170 μ m ;其中TiC的体积分数为85%。
[0164]进一步的,包括位于上述准单晶TiC致密陶瓷层3之下的微米TiC陶瓷层4,沿涂层纵向剖面,其厚度为120 μ m,TiC的体积分数为85%,其粒径为12 μ m。
[0165]更进一步的还包括位于上述准单晶TiC致密陶瓷层3以及微米TiC陶瓷层4之下的TiC与基体的融合层5,沿
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