[發(fā)明專利]一種SiO2增強球墨鑄鐵基剎車盤的鑄造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110306223.7
• 申請日: 2011-10-10
• 公開（公告）號: CN102367536A
• 公開（公告）日: 2012-03-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳偉軍
• 申請（專利權(quán)）人: 陳偉軍
• 主分類號: C22C37/04
• 分類號: C22C37/04;C22C33/08;F16D69/02;F16D65/12
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 陳麗燕

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鑄造領(lǐng)域，特別涉及一種剎車盤的鑄造方法。

背景技術(shù)

剎車盤是所有車輛制動系統(tǒng)必備的零部件，它固定在車軸上與車輪一起轉(zhuǎn)動，剎車時，制動塊在鉗夾活塞的推動下擠壓到制動盤上，通過制動塊與剎車盤間的摩擦力來降低車輪轉(zhuǎn)速，達到車輛減速制動的目的。剎車盤首先見于國外汽車上，就其使用的方法看，屬于磨擦式制動器的范疇，即是通過摩擦使車輛的動能轉(zhuǎn)換成熱，再散發(fā)到大氣中去的一種裝置。與傳統(tǒng)的鼓式散熱器相比較，其散熱性能好，適于高速行駛，對腳踏力有線性效果。因此，近年來在我國已得到部分采用，代表一種趨勢，今后包括載重貨車在內(nèi)，將有一半以上的車輛使用盤式制動器即剎車盤。在制動時，剎車盤將承受制動塊的壓力和摩擦力，在與制動塊的相對運動中產(chǎn)生磨損，特別在工作面上有砂子等雜物的時候，磨損更為嚴(yán)重。因此制作殺車盤的材料既要有較高的機械強度，又要有很好的耐磨性。目前常見的剎車盤只為可鍛鑄鐵、灰鑄鐵、球墨鑄鐵等單一材質(zhì)，雖然強度上滿足工況要求，但耐磨性太差，行駛不到十萬公里就要更換剎車盤，有的甚至因為剎車盤長期磨損后厚度不足，導(dǎo)致制動失靈釀成交通事故。

中國專利申請?zhí)枮?01010246486.9的發(fā)明專利申請公開了一種顆粒增強球墨鑄鐵制動盤，其在球墨鑄鐵基體中通過添加碳化硅、碳化鈦、氮化硅、氮化鈦、碳化鎢中的一種或幾種陶瓷材料通過鑄滲工藝制備，使得制備的剎車盤達到抗磨的目的。雖然其技術(shù)能達到一定的抗磨效果，但由于其添加的陶瓷顆粒的莫氏硬度都為9左右，其增強相的高硬度對制動鉗上的制動塊磨損相當(dāng)嚴(yán)重，導(dǎo)致雖然剎車盤使用壽命增加，但制動塊的使用壽命大幅下降。并且其鑄滲工藝對預(yù)制塊的制作要求較高，工藝相對復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的之一在于提供一種SiO₂增強球墨鑄鐵基剎車盤的鑄造方法，使得制備的剎車盤即可以延長使用壽命，又不對制動塊造成損傷。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種SiO₂增強球墨鑄鐵基剎車盤的鑄造方法，該方法包括如下步驟：

1).SiO₂顆粒選擇：選擇粒度為100-150目和200-320目兩種規(guī)格的SiO₂顆粒，其中以重量百分比計120-150目占30-50％，200-320目的占50-70％；

2).球墨鑄鐵選擇：以重量百分比計，含有C：3.4-3.6％，Si：2.35-2.65％，Mn：1.4-1.6％，P：≤0.1％，S：≤0.02％，其余為鐵；

3).制備砂型：采用潮模砂造型工藝生產(chǎn)，生產(chǎn)中使用面砂以獲得較高的砂型硬度和型砂濕強度；采用CO₂水玻璃砂法造型工藝成型。

4).熔煉澆注：將按常規(guī)方法熔化鑄鐵，溫度為1520-1550℃，并控制上述成分，然后加入球化劑及孕育劑，同時加入占球墨鑄鐵質(zhì)量6-10％的SiO₂顆粒，然后施以攪拌處理，攪拌時保持鐵水溫度，攪拌20-30分鐘后澆注到步驟3)準(zhǔn)備的砂型中；

5).冷卻清理：澆鑄完成后，自然冷卻，冷卻至低于200℃后開箱清理，得SiO₂增強球墨鑄鐵基剎車盤毛坯。

其中第4)步所述的攪拌處理可采用與鐵水不發(fā)生反應(yīng)的攪拌棒機械攪拌，也可采用電磁攪拌，優(yōu)選采用電磁攪拌。

本發(fā)明的有益效果為：

1.由于SiO₂的莫氏硬度只有7左右，比制動塊中的摩擦組分的硬度低或與其相當(dāng)，不會對制動塊造成磨損。

2.SiO₂顆粒采用不同粒度組合，均勻分布在球墨鑄鐵基體中，并且大小顆粒相間，在制動時，對基體球墨鑄鐵起到一定的支撐作用，大幅提高剎車盤的耐磨性，提高剎車盤的使用壽命。

3.本發(fā)明采用攪拌鑄造法制備顆粒增強復(fù)合材料，制備工藝簡單。

4.本發(fā)明的剎車盤既具有球墨鑄鐵的強度和韌性，又有SiO₂顆粒增強耐磨性，綜合性能優(yōu)異。

具體實施方式

實施例一

一種SiO₂增強球墨鑄鐵基剎車盤的鑄造方法，該方法包括如下步驟：

1).SiO₂顆粒選擇：選擇粒度為100-150目和200-320目兩種規(guī)格的SiO₂顆粒，其中以重量百分比計120-150目占30％，200-320目的占70％；