[發明專利]復合新材料制動鼓

有效

• 申請號: 202110760017.7
• 申請日: 2021-07-06
• 公開（公告）號: CN113481426B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: 曹全青;靳宏斌;王曉妍;任亞東;郭昊昕
• 申請（專利權）人: 山西湯榮機械制造股份有限公司
• 主分類號: C22C37/10
• 分類號: C22C37/10;F16D65/10;F16D69/02;F16D69/04;B22D19/08;B22D19/16;B23K9/173;B23K26/21;C22C37/06
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 馬叢

本發明提供了一種復合新材料制動鼓，涉及制動鼓技術領域。本發明提供的復合新材料制動鼓中制動面內層為漸變式耐磨灰鐵材料，漸變式耐磨灰鐵材料包括依次層疊的結合層、近結合層、中心層和制動面層；所述結合層、近結合層、中心層和制動面層中的C的含量依次增加。本發明提供的漸變式耐磨灰鐵材料中，從結合層到制動面層，C、Si、Mn、Cr和S的含量呈漸變過渡，漸變式耐磨灰鐵材料在受熱、冷卻過程中膨脹與收縮率能夠與制動鼓的外層鋼的漸變過渡，保證了制動鼓的制動面材料在溫度變化過程中斷面溫度場的均勻性，提高材料的抗熱疲勞性能，延緩制動面龜裂紋的產生，同時又滿足了對于制動面的摩擦性能的要求。

技術領域

本發明涉及制動鼓技術領域，具體涉及一種漸變式耐磨灰鐵材料及其制備方法和應用、復合新材料制動鼓及其制備方法。

背景技術

制動鼓是鼓式剎車系統的一部份，剎車時，活塞對兩對半月型的剎車蹄片施加壓力，使其貼緊鼓室內壁，從而產生摩擦來停止車輪的旋轉。重載工程自卸車一般用于山區、礦區及建設工地，不僅路況差，且超載嚴重，是商用車使用工況最為惡劣的一種車型。重載工程自卸車的制動鼓日前無論是灰鐵、蠕鐵或雙金屬復合制動鼓，均易出現制動面開裂或變形等早期失效問題，使用壽命短。

通過對制動面材料進行納米化處理能夠解決上述問題。例如中國專利202110216460.8公開了一種特殊鋼、耐熱疲勞納米材料復合制動鼓，通過對澆注成型后的制動面進行金屬表面納米化處理，提高了制動鼓的抗熱疲勞性能和耐磨性。然而，其制動面材料易出現龜裂。

發明內容

鑒于此，本發明的目的在于提供一種漸變式耐磨灰鐵材料及其制備方法和應用、復合新材料制動鼓及其制備方法，本發明提供的漸變式耐磨灰鐵材料的抗熱疲勞性能優異，能夠延緩龜裂紋的產生。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種漸變式耐磨灰鐵材料，包括依次層疊的結合層、近結合層、中心層和制動面層；

以質量百分含量計，所述結合層的化學組成包括C 1.50～2.10％、Si 0.60～1.20％、Mn 0.4～0.9％、Cr≤0.20％、S≤0.04％、P≤0.08％和余量Fe；

所述近結合層包括的化學組成包括C 2.00～2.80％、Si 1.10～1.30％、Mn 0.6～1.0％、Cr 0.20～0.50％、S≤0.06％、P≤0.08％和余量Fe；

所述中心層的化學組成包括C 2.70～3.35％、Si 1.20～1.40％、Mn 0.6～1.05％、Cr 0.20～0.50％、S 0.05～0.10％、P≤0.08％和余量Fe；

所述制動面層的化學組成包括C 3.30～3.70％、Si 1.35～2.00％、Mn 0.6～1.05％、Cr 0.20～0.50％、S 0.05～0.10％、P≤0.08％和余量Fe；

所述結合層、近結合層、中心層和制動面層中的C的含量依次增加。

優選的，所述結合層的厚度為1～3mm；

所述近結合層的厚度為0.3～2mm；

所述中心層的厚度為0.7～3mm；

所述制動面層的厚度為1～5mm。

本發明提供了上述技術方案所述漸變式耐磨灰鐵材料的制備方法，包括以下步驟：

連續澆注鐵水，得到漸變式耐磨灰鐵材料；