[發明專利]高碳釩鈦灰鑄鐵及制造方法、車輛制動盤及制造方法

有效

• 申請號: 201410320124.8
• 申請日: 2014-07-04
• 公開（公告）號: CN104073712B
• 公開（公告）日: 2017-02-08
• 發明（設計）人: 陳國
• 申請（專利權）人: 陳國
• 主分類號: C22C37/10
• 分類號: C22C37/10;C22C33/08;F16D65/12
• 代理公司: 深圳市世紀恒程知識產權代理事務所44287
• 代理人: 胡海國,管自英

技術領域

本發明涉及鑄鐵合金及汽車零件領域，特別涉及一種高碳釩鈦灰鑄鐵及制造方法、車輛制動盤及制造方法。

背景技術

制動盤是汽車剎車系統的重要組成部分，是汽車安全行駛的重要保障。近年來，隨著我國道路交通的迅猛發展，汽車逐步向高速、重載、輕質等方向發展，這對汽車制動系統性能提出了更高的要求。

現在，汽車制動盤的材料一般都是采用普通的灰鑄鐵和低合金鑄鐵兩類。由于普通灰鑄鐵的材料強度、硬度較低，易出現磨損嚴重或熱疲勞裂紋情況，已不能滿足現狀汽車高負荷、高速度的要求。低合金鑄鐵主要是在普通鑄鐵中添加了Ni、Mo等貴金屬合金元素，雖然能滿足高強度的要求，但生產成本高。

發明內容

為了解決現有技術的問題，本發明實施提供了一種成本低且強度高的高碳釩鈦灰鑄鐵及制造方法，由該高碳釩鈦灰鑄鐵制成的車輛制動盤及制造方法。所述技術方案如下：

一種高碳釩鈦灰鑄鐵，按照重量百分比計算，其包括：3.8～4.2％的碳、0.4～0.8％的硅、0.4～0.8％的錳、0.15～0.25％的釩、0.10～0.25％的鈦、≤0.25％的鉻，余量為鐵和其它雜質；且所述高碳釩鈦灰鑄鐵中的珠光體含量為95％以上、A型石墨含量為80％以上。

優選地，所述其它雜質包括磷和硫，且所述硫的含量≤0.1％、所述磷的含量≤0.1％。

優選地，所述高碳釩鈦灰鑄鐵的碳當量CE＝C+1/3(Si+P))，且所述碳當量CE為4.00～4.6；其中，C表示所述高碳釩鈦灰鑄鐵中碳的含量，Si表示所述高碳釩鈦灰鑄鐵中硫的含量，P表示所述高碳釩鈦灰鑄鐵中磷的含量。

一種高碳釩鈦灰鑄鐵的制造方法，其用于制備上述權利要求1至3中任一項所述的高碳釩鈦灰鑄鐵，包括如下步驟：S1，將40-45重量份的釩鈦生鐵、28-35重量份的廢鋼及25-32重量份的回爐料組成的原始物料投入中頻感應爐中熔煉得到鐵水；S2，在澆包中加入0.1～0.15％的75SiFe，再將步驟S1中的鐵水在所述澆包中孕育；S3，步驟S2中孕育完成的鐵水澆鑄后即可形成所述高碳釩鈦灰鑄鐵。

優選地，所述步驟S1包括：S11，將25-32重量份的回爐料投入中頻感應爐中，再從中頻感應爐的爐底加入1.7-2.0％的增碳劑；S12，再將40-45重量份的釩鈦生鐵及28-35重量份的廢鋼投入所述中頻感應爐并開始熔煉；S13，熔煉至原始物料融化30-40分鐘后，再過熱8-13分鐘，然后再依次加入0.5-0.7％的錳鐵、0.07-0.15％的鉻鐵、0.08-0.15％的鈦鐵進行成分調質，使得調質后鐵水的碳當量為4.00～4.25。

優選地，經過所述步驟S13調質后的鐵水中各化學成分的重量配比為3.8～4.2％的碳，0.4～0.8％的硅，0.4～0.8％的錳，0.15～0.25％的釩，0.10～0.25％的鈦，≤0.25％的鉻，余量為鐵和其它雜質。

優選地，所述步驟S1中，還加入了所述原始物料的總重量的1.0～1.5％的石灰石，且所述石灰石的粒度為30～50mm。

優選地，所述步驟S1中加入的75SiFe的粒度為0.5～2.0mm。

一種車輛制動盤，其由上述高碳釩鈦灰鑄鐵澆鑄而成。

一種車輛制動盤的制造方法，包括如下步驟：步驟a，將上述權利要求1至3中任一項所述的高碳釩鈦灰鑄鐵熔煉成鐵水；步驟b，在澆包中加入步驟a中鐵水重量的0.1～0.2％的75SiFe，再將步驟a中的鐵水倒入澆包中進行孕育；步驟c，鐵水在步驟b孕育完成后的5-8分鐘內倒入制動盤的砂型腔內開始澆鑄，且澆鑄溫度為1370～1400℃。

本發明提供的技術方案帶來的有益效果是：

本發明的高碳釩鈦灰鑄鐵及制造方法、車輛制動盤及制造方法通過低價豐富的釩鈦生體作為原始物料；且V和Ti可以使高碳釩鈦灰鑄鐵組織中的石墨和基體得到顯著細化，并同時分別與碳極易形成顯微硬度極高的硬化相VC和TiC，提高了硬度。此外，高碳釩鈦灰鑄鐵組織中的珠光體含量為95％以上，提高了抗拉強度和硬度等力學性能，且A型石墨含量為80％以上，提高了耐磨性和耐熱性。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將對本發明實施方式作進一步地詳細描述。