CN104874771A - 一种覆盖有氮化硅层的汽车刹车盘的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种覆盖有氮化硅层的汽车刹车盘的制备方法，属于刹车材料技术领域。该刹车盘在铸铁的基础上覆盖有耐磨层，该耐磨层与铸铁之间的附着力好、导热性能好，主要是通过在耐磨层与铸铁导之间在浇筑时增加氮化铝层来实现。
Description
技术领域
本发明公开一种覆盖有氮化硅层的汽车刹车盘的制备方法，属于刹车盘技术领域。
背景技术
近年来，随着汽车工业的飞速发展，汽车需求量也不断提高。汽车工业现已发展成为国民支柱产业。刹车盘作为汽车制动系统中主要磨损部件，需求量也非常大。刹车盘作为汽车盘刹的一个制动元件，决定了汽车刹车效果的好坏。刹车盘在汽车行驶过程中也是转动的，刹车时，制动卡钳夹住刹车盘而产生制动力。使相对旋转的刹车盘固定从而起到减速或者停车作用。
CN101905310B中公开了一种球墨铸铁基刹车盘制备工艺，它在陶瓷颗粒中加入粘结剂和助渗剂，混合均匀制成预制型块后，放置到刹车盘铸型中，再在该铸型中浇铸球墨铸铁，冷却、脱型、清理后，即制成工作表面具有抗磨硬质相及球磨铸铁复合层的球磨铸铁基刹车盘。以提高刹车盘的耐磨性，延长使用寿命。但是上述刹车盘中的表面覆盖层是陶瓷粉末，在上述这种浇筑方法中，表面层与铸铁的附着力不高，在长时间使用后会存在有覆盖层脱落的问题，而且上述的刹车盘的导热性能不好。
发明内容
本发明提供一种刹车盘，该刹车盘在铸铁的基础上覆盖有耐磨层，该耐磨层与铸铁之间的附着力好、导电性能好，主要是通过在耐磨层与铸铁导之间在浇筑时增加氮化铝层来实现。
技术方案：
一种覆盖有氮化硅层的汽车刹车盘的制备方法，包括如下步骤：
第1步、按重量份计，取氮化硅颗粒30～50份、甘油5～10份、环氧树脂5～10份、乙醇5～10份、硅烷偶联剂1～2份、硼砂1～2份混合均匀，得到第一泥料；
第2步、将第一泥料铺设于刹车盘铸型腔内；
第3步、按重量份计，取氮化铝颗粒10～20份、环氧树脂3～6份、乙醇3～5份混合均匀，得到第二泥料；
第4步、将第二泥料铺设于第一泥料层的内壁上，再将熔化铸铁并进行石墨球化孕育处理而获得的球墨铸铁液浇入上述的铸型腔内；
第5步、使铸型腔内的金属液凝固后，再将刹车盘铸型腔放置于氮气气氛下的700～800℃下的高温炉中，保持30～60min，取出后放冷，将刹车盘取出，即可。
所述的第2步中，第一泥料铺设厚度是2～4mm。
所述的第2步中，第二泥料铺设厚度是1～2mm。
所述的第1步和第3步中，所述的环氧树脂是E-40或者E-44中的一种或者两种的混合物。
所述的第1步和第3步中，硅烷偶联剂是KH-550、KH-560、KH-570中的一种或者两种的混合物。
有益效果
本发明通过在氮化硅涂层和铸铁之间增加氮化铝涂层，可以有效地提高耐磨涂层的附着力，还可以提高导热性。
具体实施方式
实施例1
第1步、取氮化硅颗粒30份、甘油5份、E-40环氧树脂5份、乙醇5份、KH-570硅烷偶联剂1份、硼砂1份混合均匀，得到第一泥料；
第2步、将第一泥料铺设于刹车盘铸型腔内，第一泥料铺设厚度是2mm；
第3步、取氮化铝颗粒10份、E-44环氧树脂3份、乙醇3份混合均匀，得到第二泥料；
第4步、将第二泥料铺设于第一泥料层的内壁上，第二泥料铺设厚度是1mm，再将熔化铸铁并进行石墨球化孕育处理而获得的球墨铸铁液浇入上述的铸型腔内；
第5步、使铸型腔内的金属液凝固后，再将刹车盘铸型腔放置于氮气气氛下的700℃下的高温炉中，保持30min，取出后放冷，将刹车盘取出，即可。
实施例2
第1步、取氮化硅颗粒50份、甘油10份、E-40环氧树脂10份、乙醇10份、KH-570硅烷偶联剂2份、硼砂2份混合均匀，得到第一泥料；
第2步、将第一泥料铺设于刹车盘铸型腔内，第一泥料铺设厚度是4mm；
第3步、取氮化铝颗粒20份、E-44环氧树脂6份、乙醇5份混合均匀，得到第二泥料；
第4步、将第二泥料铺设于第一泥料层的内壁上，第二泥料铺设厚度是2mm，再将熔化铸铁并进行石墨球化孕育处理而获得的球墨铸铁液浇入上述的铸型腔内；
第5步、使铸型腔内的金属液凝固后，再将刹车盘铸型腔放置于氮气气氛下的800℃下的高温炉中，保持60min，取出后放冷，将刹车盘取出，即可。
实施例3
第1步、取氮化硅颗粒40份、甘油7份、E-40环氧树脂7份、乙醇8份、KH-570硅烷偶联剂2份、硼砂1份混合均匀，得到第一泥料；
第2步、将第一泥料铺设于刹车盘铸型腔内，第一泥料铺设厚度是3mm；
第3步、取氮化铝颗粒15份、E-44环氧树脂5份、乙醇4份混合均匀，得到第二泥料；
第4步、将第二泥料铺设于第一泥料层的内壁上，第二泥料铺设厚度是1mm，再将熔化铸铁并进行石墨球化孕育处理而获得的球墨铸铁液浇入上述的铸型腔内；
第5步、使铸型腔内的金属液凝固后，再将刹车盘铸型腔放置于氮气气氛下的750℃下的高温炉中，保持50min，取出后放冷，将刹车盘取出，即可。
对照例1
与实施例3的区别在于：未在第一泥料层上再铺设第二泥料层。
第1步、取氮化硅颗粒40份、甘油7份、E-40环氧树脂7份、乙醇8份、KH-570硅烷偶联剂2份、硼砂1份混合均匀，得到第一泥料；
第2步、将第一泥料铺设于刹车盘铸型腔内，第一泥料铺设厚度是3mm；再将熔化铸铁并进行石墨球化孕育处理而获得的球墨铸铁液浇入上述的铸型腔内；
第3步、使铸型腔内的金属液凝固后，再将刹车盘铸型腔放置于氮气气氛下的750℃下的高温炉中，保持50min，取出后放冷，将刹车盘取出，即可。
对照例2
与实施例3的区别在于：第一泥料层中未加入硅烷偶联剂。
第1步、取氮化硅颗粒40份、甘油7份、E-40环氧树脂7份、乙醇8份、硼砂1份混合均匀，得到第一泥料；
第2步、将第一泥料铺设于刹车盘铸型腔内，第一泥料铺设厚度是3mm；
第3步、取氮化铝颗粒15份、E-44环氧树脂5份、乙醇4份混合均匀，得到第二泥料；
第4步、将第二泥料铺设于第一泥料层的内壁上，第二泥料铺设厚度是1mm，再将熔化铸铁并进行石墨球化孕育处理而获得的球墨铸铁液浇入上述的铸型腔内；
第5步、使铸型腔内的金属液凝固后，再将刹车盘铸型腔放置于氮气气氛下的750℃下的高温炉中，保持50min，取出后放冷，将刹车盘取出，即可。
从表中可以看出，实施例3相对于对照例1来说，通过在氮化硅层与铸铁之间加入了氮化铝层，可以有效地提高耐磨层的附着力，刹车面上出现疲劳细纹的循环次数明显增多；另外，也可以有效地提高导热性。实施例3相对于对照例2来说，通过在第一泥料中加入硅烷偶联剂，可以有效地在涂覆第二泥料时，使氮化硅与氮化铝层之间形成较好的交联，可以更显著地提高耐磨层在最终形成时的耐磨性和导热性。
Claims (5)
1.一种覆盖有氮化硅层的汽车刹车盘的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
第1步、按重量份计，取氮化硅颗粒30～50份、甘油5～10份、环氧树脂5～10份、乙醇5～10份、硅烷偶联剂1～2份、硼砂1～2份混合均匀，得到第一泥料；
第2步、将第一泥料铺设于刹车盘铸型腔内；
第3步、按重量份计，取氮化铝颗粒10～20份、环氧树脂3～6份、乙醇3～5份混合均匀，得到第二泥料；
第4步、将第二泥料铺设于第一泥料层的内壁上，再将熔化铸铁并进行石墨球化孕育处理而获得的球墨铸铁液浇入上述的铸型腔内；
第5步、使铸型腔内的金属液凝固后，再将刹车盘铸型腔放置于氮气气氛下的700～800℃下的高温炉中，保持30～60min，取出后放冷，将刹车盘取出，即可。
2.根据权利要求1所述的覆盖有氮化硅层的汽车刹车盘的制备方法，其特征在于：所述的第2步中，第一泥料铺设厚度是2～4mm。
3.根据权利要求1所述的覆盖有氮化硅层的汽车刹车盘的制备方法，其特征在于：所述的第2步中，第二泥料铺设厚度是1～2mm。
4.根据权利要求1所述的覆盖有氮化硅层的汽车刹车盘的制备方法，其特征在于：所述的第1步和第3步中，所述的环氧树脂是E-40或者E-44中的一种或者两种的混合物。
5.根据权利要求1所述的覆盖有氮化硅层的汽车刹车盘的制备方法，其特征在于：所述的第1步和第3步中，硅烷偶联剂是KH-550、KH-560、KH-570中的一种或者两种的混合物。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN111790883A (zh) * | 2020-05-29 | 2020-10-20 | 宁波市佳利来机械制造有限公司 | 一种高强度防爆气压缸及其压铸方法 |
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2015
- 2015-06-05 CN CN201510302592.7A patent/CN104874771B/zh active Active
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