CN101942599A - 一种汽车制动毂配方及其制作工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开的是一种汽车制动毂配方及其制作工艺，配方为：按重量百分比，废钢为50％～60％，增碳剂为1％～1.5％，废铁屑为38.5～49％；其包含的化学元素质量分数百分比如下：C 3.12～3.16％；S i1.8～2.1％；Mn 0.6～0.9％；P＜0.10％；S＜0.08％；V 0.05～0.1％；Ti 0.05～0.1％。该工艺为：按重量百分比，废钢为50％～60％，增碳剂为1％～1.5％，废铁屑为39～48.5％为原料置入频感应炉熔炼生成金属液球体，当频感应炉温达到1480℃时，将频感应炉内生产的金属液球体倒入备好的浇包内，继而通过浇包浇注到汽车制动毂模具中，冷凝脱模后产品即为汽车制动毂。本发明达到生产成本低、产品性能好，精密度高、免热处理获得、应用范围广、耐高冲击韧性的效果，并且产品抗磨损度高2倍以上，即抗拉强度≥250Mpa，球光体含量80％以上。

Description

一种汽车制动毂配方及其制作工艺

技术领域

本发明涉及的是一种制作配方和制作工艺，具体涉及的是一种制造制动毂的配方和制作工艺。

背景技术

制动盘材料是制动盘的核心技术，它性能的好坏直接影响刹车的性能，制动器的寿命。一般来说，制动盘材料应具有长寿命、良好的稳定性和较好的耐热性能，其中耐磨是关键。同时，材料的热传导性虽然是影响耐热性的间接因素，却非常重要。因此，为了延长制动盘的使用寿命，提高耐热性能，我们可以从提高制动材料的耐磨性能、导热系数入手，加快散热速度，防止材料因温度过高导致磨损的加快。

随着路面质量和汽车技术的发展，汽车的行驶速度越来越高，但随之而来的交通安全事故也日益严重，给人们的生命和财产造成了巨大的损失。虽然汽车安全技术(如制动防抱死系统(ABS)、安全气囊等)在一定程度上提高了驾驶的安全性，但最基本和根本的问题仍是提高制动器性能。为了适应高速制动条件下制动器表面高温造成的热衰退，必须提高制动器的高温工作性能和抗热衰退能力及过恢复性能。

研究钒钛合金制动盘的材质配方、铸造工艺和机械加工方法、表面硬度、金相组织、抗磨损等性能。抗拉强度达到250Mpa；工作的平行面的表面硬度为HB185～220；工作面的平行度小于0.012mm；显微组织为珠光体、铁素体和碳化物，基体组织珠光体大于或等于99％；A型石墨呈片状、无方向性且分布均匀；运转10万公里单面磨损小于0.5mm。制动盘的主要性能指标均达到技术要求。

全球范围内气温变暖的温室效应和不断发生的环境污染恶性事故，给人们的生活环境造成较大的威胁，迫使人们更加注重环境保护，也对汽车工业提出了更高的环保要求。当今世界能源危机促使人们认识到能源资源有限，增强了对节能摩擦学的研究，汽车燃油的严格控制更加速了这方面的研究。除采取减摩措施提高发动机效率外，另一有效途径就是减轻汽车重量。实现汽车轻量化的途径有两种：一种是减小汽车整车或零部件的尺寸，另一种是采用轻型材料。对制动器而言，减小其尺寸意味着其热负荷的加重，磨损的加快，因此必须提高材料的高温性能、热传导性能和抗磨损性能。能够满足使用要求的轻质合金或复合材料代替传统钢铁材料是汽车提高燃油经济性的有效途径，已经为世界范围内的汽车制造商所关注并在大力研究和开发。但短期内还无法实现，而且难以解决铁铸铁件产品在低温、高寒地带易开裂等特殊地气温环境下使用的技术性难题；因此，研究和开发具有抗磨损合金材料制动器是未来汽车制动器的一个较具应用潜力的研究方向。

发明内容

本发明目的是在于解决球铁铸铁件产品在低温、高寒地带易开裂等特殊地气温环境下使用的技术性难题，而提供一种抗耐磨性能，提高制动盘抗磨损性能的制造制动毂的配方，使之达到生产成本低、应用范围广、产品性能好，精密度高、耐高冲击韧性的效果。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种汽车制动毂配方，其特征在于，其配方：按重量百分比，废钢为50％～60％，增碳剂为1％～1.5％，废铁屑为38.5～49％；其包含的化学元素质量分数百分比如下：C  3.12～3.16％

Si  1.8～2.1％

Mn  0.6～0.9％

P＜0.10％

S＜0.08％

V  0.05～0.1％

Ti 0.05～0.1％

实用每次生产中，每种成分的多少根据原材料的物质质量而定，但范围不能超过上述数据，且都采用废用材料、成本低。

进一步的，所述一种汽车制动毂配方，其配方为：按重量百分比，废钢为55％，增碳剂：1.2％，废铁屑43.8％。

其上述汽车制动毂的制作工艺，其特征在于，该工艺为：按重量百分比，废钢为50％～60％，增碳剂为1％～1.5％，废铁屑为39～48.5％为原料置入频感应炉熔炼生成金属液球体，当频感应炉温达到1480℃时，将频感应炉内生产的金属液球体倒入备好的浇包内，继而通过浇包浇注到汽车制动毂模具中，冷凝脱模后产品即为汽车制动毂。

本发明用这种配方生产出的铸件，解决球铁铸铁件产品在低温、高寒地带易开裂等特殊地气温环境下使用的技术性难题，使之达到生产成本低、产品性能好，精密度高、免热处理获得、应用范围广、耐高冲击韧性的效果，并且产品抗磨损度高2倍以上，即抗拉强度≥250Mpa，球光体含量80％以上。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

本发明提供的是制造制动毂配方，该制动毂是制动器的重要零件，要求具有一定的抗拉强度和耐磨性，应该从材质体系、配方上给予保障，灰铸铁具有较好的强度、耐磨性、耐热性，减震性能良好，铸造性能较好，适用于制造汽车的制动毂。本发明的主要原材料：废钢和铁屑，可获得纯净的金属液，容易配入其它元素，足以满足要求的力学性能指标。其按重量百分比包括废钢为50％～60％，增碳剂：1％～1.5％，废铁屑38.5～49％；在实际的每次生产中，每种成分的多少根据原材料的物质质量而定，但范围不能超过上述数据，且都采用废用材料、成本低。

本发明中采用C-Si-Mn-P-S-V-Ti合金，其化学元素含量如下：按其化学元素质量分数/％

配方如下：

C   3.12～3.16％

Si  1.8～2.1％

Mn  0.6～09％

P＜0.10％

S＜0.08％

V   0.05～0.1％

Ti  0.05～0.1％

实施例1

本实施例在生产中，根据原材料的物质质量而定制作汽车制动毂的配备熔炼金属液体球铁配方为：废钢为60％，增碳剂：1.5％，废铁屑38.5％(按重量百分比)；其采用废用材料作为了原材料，降低了生产成本，提供了生产效率。

实施例2

本实施例在生产中，根据原材料的物质质量而定制作制动毂的配备熔炼金属液体球铁配方为：废钢为50％，其重量为50Kg；增碳剂：1.2％，其重量为1.2Kg；废铁屑48.8％，其重量为48.8Kg。

实施例3

本实施例在生产中，根据原材料的物质质量而定制作制动毂的配备熔炼金属液体球铁配方为：废钢为55％，其重量为55Kg，增碳剂：1.3％，其重量为1.3Kg；废铁屑43.7％，其重量为43.7Kg。

上述三个实施例均采用如下工艺制造汽车制动毂，其工艺为：

(1)按重量百分比，废钢为50％～60％，增碳剂为1％～1.5％，废铁屑为40～50％为原料放入熔炼炉内，本发明采用的是频感应炉进行降原材料熔炼生成金属液球体。

(2)浇注；当频感应炉的炉温达到1480℃时，将频感应炉内生产的金属液球体倒入备好的浇包内，继而通过浇包浇注到汽车制动毂模具中，冷凝脱模后产品即为汽车制动毂。

上述制作而成的制动股内化学成份含量为：C 2.9～3.2％、Si 1.8～2.0％、Mn＜0.5％、P＜0.1％、S＜0.07％(化学元素百分比)。

通过上述实施例，经检测表明：抗拉强度≥250Mpa，球光体含量80％上。本发明通过上述配方生产出的铸件，产品性能好，使用范围广、韧性大、免热处理获得，成本低等优点，产品抗磨损度高2倍以上。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.一种汽车制动毂配方，其特征在于，其配方：按重量百分比，废钢为50％～60％，增碳剂为1％～1.5％，废铁屑为38.5％～49％；其包含的化学元素质量分数百分比如下：C  3.12～3.16％；Si 1.8～2.1％；Mn 0.6～0.9％；P＜0.10％；S＜0.08％；V 0.05～0.1％；Ti  0.05～0.1％。

2.根据上述一种汽车制动毂配方，其特征在于，其配方：按重量百分比，废钢为55％，增碳剂：1.2％，废铁屑43.8％。

3.一种汽车制动毂的制作工艺，其特征在于，该工艺为：按重量百分比，废钢为50％～60％，增碳剂为1％～1.5％，废铁屑为39～48.5％为原料置入频感应炉熔炼生成金属液球体，当频感应炉温达到1480℃时，将频感应炉内生产的金属液球体倒入备好的浇包内，继而通过浇包浇注到汽车制动毂模具中，冷凝脱模后产品即为汽车制动毂。