CN105351403A - 一种高散热型制动鼓 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高散热型制动鼓，包括制动鼓的安装部、过渡连接部和制动部，所述制动部上设有一凹槽，所述凹槽上固定安装有一紧箍套，凹槽内设有若干个制动鼓通孔，所述紧箍套上包括若干相隔规定距离的箍圈，紧箍套内设有若干个紧箍套通孔，所述箍圈的横截面为矩形或大致矩形，箍圈的两个侧面上分别设有一内弧形凹槽，两内弧形凹槽相对处设有若干个箍圈横向通孔，所述箍圈横向通孔沿着箍圈的圆周方向等距分布，每个箍圈横向通孔的下方均设有一箍圈竖向通孔。本发明主要解决制动鼓内壁温度急剧升高后散热的问题，并通过使用紧箍套来提高制动鼓使用安全性和使用寿命，同时，通过使用性能更好的蠕墨铸铁，来提升制动鼓的综合性能，使其更经久耐用。

Description

一种高散热型制动鼓

技术领域

本发明涉及汽车制造领域，特别涉及一种高散热型制动鼓。

背景技术

鼓式制动器是车辆的重要组成系统之一，目前，在载重汽车中，应用较为广泛的是整体铸造鼓式制动器，它包括制动鼓和制动蹄片，制动蹄片能够与制动鼓的内侧面接触。制动鼓在汽车行驶过程中处于转动状态，刹车时，制动蹄片在制动力的作用下紧压于制动鼓上，利用与制动鼓之间的摩擦阻力，使行驶的汽车减速或停车，以保证行车安全。

当汽车重载、高速行驶时，尤其是在下长坡或陡坡时，由于需要较大的制动力以及连续多次的制动来确保汽车处于可控状态，使得制动鼓内壁温度急剧升高，制动鼓的内外温差加大，导致构成制动鼓材料的高温力学性能急剧下降，疲劳强度降低。传统的制动鼓材质为灰铸铁，灰铸铁具有强度低、脆性大的典型特性。为了减少这些特性所带来的负面影响，制动鼓的壁必须做得很厚，以保证制动鼓具有较高的结构强度。这样一来，制动时，制动鼓体的内外温差就越大，进而温差应力就大，材料的高温力学性能就更加恶化，而且由于其产生的膨胀应力得不到及时消除，导致制动鼓体由纵向微裂发展为龟裂并最终导致开裂。因此，整体铸造式制动鼓使用寿命较短。

另外，公知的制动鼓制动后，若与水接触，由于受到激冷，鼓体会发生热裂、爆裂现象，严重者，制动鼓会破裂飞出造成安全事故，因而使用的安全性较差。传统的制动鼓外圆柱面为光滑表面或带有加强筋结构，有些制动鼓也在摩擦面上设置有加强筋结构，一般这种结构只能加大制动鼓的厚度或增加加强筋的数量，造成制动鼓过重，制造成本增加。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种高散热型制动鼓，主要解决制动鼓内壁温度急剧升高后散热的问题，并通过使用紧箍套来提高制动鼓使用安全性和使用寿命，同时，为了克服灰铸铁的不足，通过使用性能更好的蠕墨铸铁，来大幅提升制动鼓的综合力学性能，使制动鼓更经久耐用。

本发明采用的技术方案如下：一种高散热型制动鼓，包括制动鼓的安装部、过渡连接部和制动部，所述制动部上设有一凹槽，所述凹槽上固定安装有一紧箍套，凹槽内设有若干个制动鼓通孔，所述紧箍套上包括若干相隔规定距离的箍圈，紧箍套内设有若干个紧箍套通孔，所述箍圈的横截面为矩形或大致矩形，箍圈的两个侧面上分别设有一内弧形凹槽，箍圈横截面的底部的宽度大于其顶部的宽度，所述箍圈两个侧面上的内弧形凹槽在同一水平面上，两内弧形凹槽相对处设有若干个箍圈横向通孔，所述箍圈横向通孔沿着箍圈的圆周方向等距分布，每个箍圈横向通孔的下方均设有一箍圈竖向通孔，所述箍圈竖向通孔的上端接通箍圈横向通孔，下端接通紧箍套通孔，所述紧箍套通孔的下端接通所述制动鼓通孔。

进一步，所述凹槽为C形槽，所述紧箍套与凹槽无间隙配合，即所述紧箍套不能在所述凹槽内左右滑动，紧箍套为断开的环形结构，所述紧箍套的断开处通过卡接的连接方式组合成一环形，紧箍套上有镂空部分，形成散热孔组，所述散热孔组为沿紧箍套圆周方向间隔排列的弧形长孔。

进一步，所述制动鼓通孔的直径为4-10mm，与制动鼓一起铸造成型，所述箍圈横向通孔的直径为1-3mm，所述箍圈竖向通孔的直径为2-4mm，所述紧箍套通孔的直径为3-8mm。

在上述的结构中，制动鼓的制动部外周面上设置紧箍装置，能有效的约束径向膨胀变形，提高制动鼓本体的抗疲劳性，紧箍装置对制动鼓本体还会有抱紧力，避免了制动鼓本体破裂飞出的危险，提高了制动鼓的使用寿命和使用安全性；此外，与紧箍装置对应处的制动部壁厚可有效减小，即所形成的凹槽能有效减小制动鼓本体内外的温差，提高了热传导性，防止制动鼓本体内壁龟裂的发生；为了进一步提高制动鼓的散热性能，使突然升高的温度能得到很快的下降，在凹槽处设有制动鼓通孔，制动鼓通孔通过紧箍装置将外界和制动鼓内室连通，使制动鼓内室与外界发生强烈的热交换，即制动鼓内室由于温度急剧升高，室内空气被加热膨胀，然后通过制动鼓通孔排出室外，此时，形成的压力差又迫使外界冷空气被压缩进室内，进来的冷空气继续被加热，继续膨胀排出室外，这样循环往复，制动鼓内室的温度能得到很快的冷却，因此采用本结构的制动鼓散热性非常好；为让被加热的空气能及时弥散到外界环境中，在箍圈两侧设有内弧形凹槽，由于紧箍装置是随制动鼓一起转动的，则会在箍圈之间形成沿制动鼓圆周方向的气流，气流会将从箍圈中跑出的热空气带走，使箍圈周围不会造成热量聚集的现象，保证了散热的通透性，同时，为使外界杂物不跑进制动鼓内和堵住散热通道，将热空气出口设置在两侧，杂物不易进入通道内，很好地解决了这一问题。

进一步，所述紧箍套和箍圈所用材料牌号为06Cr18Ni9奥氏体型不锈钢，且紧箍套和箍圈自为一体，所述制动鼓为特制蠕墨铸铁制成，所述特制蠕墨铸铁按重量百分比计由如下成分组成：碳为3.4-3.8%，硅为2.1-2.6%，锰为0.2-0.3%，铌为0.2-0.3%，铬为0.1-0.2%，锡为0.01-0.03%，锑为0.01-028%，钒为0.1-0.18%，钛为0.15-0.25%，磷和硫的总含量不超过0.06%，余量为铁及其不可避免的杂质。

进一步，所述特制蠕墨铸铁的制备方法包括以下步骤：

步骤1、原料准备及铁液熔炼，铁液熔炼时，将原料铁放入转炉中加热熔化，待原料铁全部熔化后，调节熔池温度，使熔池温度控制在1400℃左右，然后向熔池中加入脱碳剂，脱硫剂，脱氧剂，对熔池里的铁水进行脱碳、脱硫、脱氧；

步骤2、脱碳、脱硫、脱氧工序完成后，升温熔池温度，使之达到1440℃，然后向熔池中，连续加入铬铁和锰铁，使熔池中的铬含量和锰含量达到预定要求，调节温度，使温度控制在1470℃，保持10min；

步骤3、步骤2完成后，加入脱氧剂进行二次脱氧，之后加入铌铁、金属锡、钒铁和钛铁，使钢中的合金成分达到预定要求，然后微调钢液中的化学成分；

步骤4、将占铁液总重量0.55％的CaC₂粉体装于空心T形耐火材料管内，将T形管插入铁液包内，使其按65rad/min速度搅拌，搅拌时间5min；

步骤5、将浇注处理包在400℃进行烘烤，然后将蠕化剂、孕育剂和覆盖剂和金属锑置于包底；

步骤6、将步骤4得到铁液进行合金成分检验，检验合格后，用冲入法将铁液倒入浇注处理包中，出炉温度控制在1470℃，当出铁液到包内约3/4时，停止出铁，然后加入占铁液重量0.9％的稀土镁钙蠕化剂和0.45％的75硅铁孕育剂，出铁槽冲入法孕育；孕育处理完成后，将剩余的1/4的铁液倒入钢包内，并搅拌5min；

步骤7、步骤6完成后，采用占铁水重量0.25％的珍珠岩除渣剂进行扒渣2次，用0.3％珍珠岩保温覆盖剂在铁水表面形成40mm厚的保温覆盖层；

步骤8、蠕化处理后，在17min内将铁水浇注完毕，得到制动鼓。

进一步，将得到的制动鼓进行热处理，其工艺为：将制动鼓置于热处理炉中并加热到880℃，保温2h后油淬，油淬后再将制动鼓加热至550℃回火2.5h，回火完成后空冷至室温，最后将热处理后的制动鼓机械加工至设计尺寸，检验合格后包装入库。

在本发明的蠕墨铸铁所用原料中，锑是一个强烈促进珠光体的金属元素，主要起强化铸铁机体组织、细化晶粒的作用，用以提高铸铁的硬度和耐磨性，查阅研究数据表明，当锑的含量超过0.07%时，蠕墨会发生变态，周围会出现分解、细小分枝。同时加入的锑元素还可以和磷形成低熔点的共晶体，在共晶团之间最后析出，形成含锑的磷共晶组织，锑金属形成的珠光体，可以稳定钒钛质点和磷共晶体，使得硬度和耐磨性显著提高，故对于耐磨件可适当提高磷的含量；蠕墨铸铁中加入锡是为了提高蠕墨铸铁的耐磨性，有助于蠕墨铸铁耐热疲劳性能的提高，提高蠕墨铸铁的耐龟裂和耐开裂性能，由于锡使铸铁中石墨细化，数量减少，稳定并细化珠光体，使得珠光体层片间距减小，起到了钉扎位错的作用，进而提高了耐磨性能；铌是活性元素，它与碳有极强的亲和力，阻碍石墨化，但若添加量合适时，在蠕墨铸铁中铌与碳、氮、硫氧等组成的夹杂物可成为石墨核心，因此铌对石墨化起促进作用；稀土对铁液而言都是强烈的变质元素，具有很强的中和干扰元素的能力，稀土加入到铁液中首先与硫等元素反应，使铁液净化，铁液净化后残留的少量稀土就能对石墨起变质作用，因此本发明采用稀土镁钙蠕化剂来蠕化处理，稀土和镁在比较宽的配比范围内，都可以得到蠕虫状石墨。

在宏观上，提高了蠕墨铸铁制动鼓的抗热疲劳强度、抗拉强度、延伸率、韧性、屈服强度和耐磨性，提高了蠕墨铸铁制动鼓的蠕化率，使其白口倾向小，使蠕墨铸铁制动鼓还具备了合金铸铁的减振性和导热性；在上述的制备方法中，为了得到缺陷少，成分合格的蠕墨铸铁制动鼓，在加料顺序上，先加入不易烧损的合金元素，如锰和铬等，然后加入稀有且易烧损的合金元素，保证这些元素能被铁液充分吸收，而不会被蒸发移除铁液外；通过用T形管搅拌铁液，一方面有利于铁液内有害气体的逸出，另一方面使铁液内的合金元素分布更均匀，熔炼的铁液质量更好，保证熔炼过程无蓬料、过烧等现象；在蠕化和孕育阶段，通过添加稀土镁钙蠕化剂和75硅铁孕育剂，使蠕化过程和孕育过程进行得更充分，提高了铸铁的蠕化率。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、能有效的约束制动鼓径向膨胀变形，提高制动鼓本体的抗疲劳性，避免了制动鼓本体破裂飞出的危险，提高了制动鼓的使用寿命和使用安全性。

2、有效减小制动鼓本体内外的温差，提高了热传导性，防止制动鼓本体内壁龟裂的发生。

3、散热性好，使制动鼓内室与外界发生强烈的热交换，制动鼓内室的温度能得到很快的冷却。

4、通过采用蠕墨铸铁材质来制备制动鼓，能来大幅提升制动鼓的综合力学性能，使制动鼓更经久耐用。

附图说明

图1是本发明的一种高散热型制动鼓沿轴向方向的剖视图。

图2是图1中A处的局部放大图。

图中标记：1为安装部，2为过渡连接部，3为制动部，4为紧箍套，5为箍圈，6为凹槽，7为制动鼓通孔，8为内弧形凹槽，9为箍圈横向通孔，10为箍圈竖向通孔，11为紧箍套通孔。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例一

如图1和图2所示，一种高散热型制动鼓，包括制动鼓的安装部1、过渡连接部2和制动部3，所述制动部3上设有一凹槽6，所述凹槽5上固定安装有一紧箍套4，凹槽6内设有若干个制动鼓通孔7，所述紧箍套4上包括若干相隔规定距离的箍圈5，紧箍套4内设有若干个紧箍套通孔11，所述箍圈的横截面为矩形或大致矩形，箍圈5的两个侧面上分别设有一内弧形凹槽8，箍圈5横截面的底部的宽度大于其顶部的宽度，所述箍圈5两个侧面上的内弧形凹槽8在同一水平面上，两内弧形凹槽8相对处设有若干个箍圈横向通孔9，所述箍圈横向通孔9沿着箍圈5的圆周方向等距分布，每个箍圈横向通孔9的下方均设有一箍圈竖向通孔10，所述箍圈竖向通孔10的上端接通箍圈横向通孔9，下端接通紧箍套通孔11，所述紧箍套通孔11的下端接通所述制动鼓通孔7。

在本实施例中，所述凹槽6为C形槽，所述紧箍套4与凹槽6无间隙配合，即所述紧箍套4不能在所述凹槽6内左右滑动，紧箍套4为断开的环形结构，所述紧箍套4的断开处通过卡接的连接方式组合成一环形，紧箍套4上有镂空部分，形成散热孔组，所述散热孔组为沿紧箍套4圆周方向间隔排列的弧形长孔；所述制动鼓通孔7的直径为4-10mm（最佳直径为7mm，根据制动鼓工作情况的不同，也可以选择4mm或者10mm），与制动鼓一起铸造成型，所述箍圈横向通孔9的直径为1-3mm（最佳直径为2mm，根据箍圈竖向通孔10的大小，也可以选择1mm或者3mm），所述箍圈竖向通孔10的直径为2-4mm（最佳直径为2.5mm，根据紧箍套通孔11的大小，也可以选择2mm或者4mm），所述紧箍套通孔11的直径为3-8mm（最佳直径为5mm，根据制动鼓通孔7直径的大小，也可以选择3mm或者8mm）。

在上述的结构中，制动鼓的制动部3外周面上设置紧箍装置，能有效的约束径向膨胀变形，提高制动鼓本体的抗疲劳性，紧箍装置对制动鼓本体还会有抱紧力，避免了制动鼓本体破裂飞出的危险，提高了制动鼓的使用寿命和使用安全性；此外，与紧箍装置对应处的制动部壁厚可有效减小，即所形成的凹槽6能有效减小制动鼓本体内外的温差，提高了热传导性，防止制动鼓本体内壁龟裂的发生；为了进一步提高制动鼓的散热性能，使突然升高的温度能得到很快的下降，在凹槽6处设有制动鼓通孔7，制动鼓通孔7通过紧箍装置将外界和制动鼓内室连通，使制动鼓内室与外界发生强烈的热交换，即制动鼓内室由于温度急剧升高，室内空气被加热膨胀，然后通过制动鼓通孔7排出室外，此时，形成的压力差又迫使外界冷空气被压缩进室内，进来的冷空气继续被加热，继续膨胀排出室外，这样循环往复，制动鼓内室的温度能得到很快的冷却，因此采用本结构的制动鼓散热性非常好；为让被加热的空气能及时弥散到外界环境中，在箍圈5两侧设有内弧形凹槽8，由于紧箍装置是随制动鼓一起转动的，则会在箍圈5之间形成沿制动鼓圆周方向的气流，气流会将从箍圈5中跑出的热空气带走，使箍圈5周围不会造成热量聚集的现象，保证了散热的通透性，同时，为使外界杂物不跑进制动鼓内和堵住散热通道，将热空气出口设置在两侧，杂物不易进入通道内，很好地解决了这一问题。

在本实施例中，所述紧箍套4和箍圈5所用材料牌号为06Cr18Ni9奥氏体型不锈钢，且紧箍套4和箍圈5自为一体，所述制动鼓为特制蠕墨铸铁制成，所述特制蠕墨铸铁按重量百分比计由如下成分组成：碳为3.55%，硅为2.2%，锰为0.27%，铌为0.24%，铬为0.15%，锡为0.025%，锑为0.023%，钒为0.14%，钛为0.18%，磷和硫的总含量不超过0.06%，余量为铁及其不可避免的杂质，所述特制蠕墨铸铁的制备方法包括以下步骤：

步骤1、原料准备及铁液熔炼，铁液熔炼时，将原料铁放入转炉中加热熔化，待原料铁全部熔化后，调节熔池温度，使熔池温度控制在1400℃左右，然后向熔池中加入脱碳剂，脱硫剂，脱氧剂，对熔池里的铁水进行脱碳、脱硫、脱氧；

步骤2、脱碳、脱硫、脱氧工序完成后，升温熔池温度，使之达到1440℃，然后向熔池中，连续加入铬铁和锰铁，使熔池中的铬含量和锰含量达到预定要求，调节温度，使温度控制在1470℃，保持10min；

步骤3、步骤2完成后，加入脱氧剂进行二次脱氧，之后加入铌铁、金属锡、钒铁和钛铁，使钢中的合金成分达到预定要求，然后微调钢液中的化学成分；

步骤4、将占铁液总重量0.55％的CaC2粉体装于空心T形耐火材料管内，将T形管插入铁液包内，使其按65rad/min速度搅拌，搅拌时间5min；

步骤5、将浇注处理包在400℃进行烘烤，然后将蠕化剂、孕育剂和覆盖剂和金属锑置于包底；

步骤6、将步骤4得到铁液进行合金成分检验，检验合格后，用冲入法将铁液倒入浇注处理包中，出炉温度控制在1470℃，当出铁液到包内约3/4时，停止出铁，然后加入占铁液重量0.9％的稀土镁钙蠕化剂和0.45％的75硅铁孕育剂，出铁槽冲入法孕育；孕育处理完成后，将剩余的1/4的铁液倒入钢包内，并搅拌5min；

步骤7、步骤6完成后，采用占铁水重量0.25％的珍珠岩除渣剂进行扒渣2次，用0.3％珍珠岩保温覆盖剂在铁水表面形成40mm厚的保温覆盖层；

步骤8、蠕化处理后，在17min内将铁水浇注完毕，得到制动鼓。

进一步，将得到的制动鼓进行热处理，其工艺为：将制动鼓置于热处理炉中并加热到880℃，保温2h后油淬，油淬后再将制动鼓加热至550℃回火2.5h，回火完成后空冷至室温，最后将热处理后的制动鼓机械加工至设计尺寸，检验合格后包装入库。

实施例二

该实施例与实施例一相同，其不同之处在于，所述特制蠕墨铸铁按重量百分比计由如下成分组成：碳为3.4%，硅为2.1%，锰为0.3%，铌为0.2%，铬为0.2%，锡为0.01%，锑为0.01%，钒为0.1%，钛为0.25%，磷和硫的总含量不超过0.06%，余量为铁及其不可避免的杂质，所述特制蠕墨铸铁的制备方法包括以下步骤：

步骤1、原料准备及铁液熔炼，铁液熔炼时，将原料铁放入转炉中加热熔化，待原料铁全部熔化后，调节熔池温度，使熔池温度控制在1400℃左右，然后向熔池中加入脱碳剂，脱硫剂，脱氧剂，对熔池里的铁水进行脱碳、脱硫、脱氧；

步骤2、脱碳、脱硫、脱氧工序完成后，升温熔池温度，使之达到1440℃，然后向熔池中，连续加入铬铁和锰铁，使熔池中的铬含量和锰含量达到预定要求，调节温度，使温度控制在1470℃，保持10min；

步骤3、步骤2完成后，加入脱氧剂进行二次脱氧，之后加入铌铁、金属锡、钒铁和钛铁，使钢中的合金成分达到预定要求，然后微调钢液中的化学成分；

步骤4、将占铁液总重量0.55％的CaC2粉体装于空心T形耐火材料管内，将T形管插入铁液包内，使其按65rad/min速度搅拌，搅拌时间5min；

步骤5、将浇注处理包在400℃进行烘烤，然后将蠕化剂、孕育剂和覆盖剂和金属锑置于包底；

步骤6、将步骤4得到铁液进行合金成分检验，检验合格后，用冲入法将铁液倒入浇注处理包中，出炉温度控制在1470℃，当出铁液到包内约3/4时，停止出铁，然后加入占铁液重量0.9％的稀土镁钙蠕化剂和0.45％的75硅铁孕育剂，出铁槽冲入法孕育；孕育处理完成后，将剩余的1/4的铁液倒入钢包内，并搅拌5min；

步骤7、步骤6完成后，采用占铁水重量0.25％的珍珠岩除渣剂进行扒渣2次，用0.3％珍珠岩保温覆盖剂在铁水表面形成40mm厚的保温覆盖层；

步骤8、蠕化处理后，在17min内将铁水浇注完毕，得到制动鼓。

进一步，将得到的制动鼓进行热处理，其工艺为：将制动鼓置于热处理炉中并加热到880℃，保温2h后油淬，油淬后再将制动鼓加热至550℃回火2.5h，回火完成后空冷至室温，最后将热处理后的制动鼓机械加工至设计尺寸，检验合格后包装入库。

实施例三

该实施例与实施例一和实施例二相同，其不同之处在于，所述特制蠕墨铸铁按重量百分比计由如下成分组成：碳为3.8%，硅为2.6%，锰为0.2%，铌为0.3%，铬为0.1%，锡为0.03%，锑为028%，钒为0.18%，钛为0.15%，磷和硫的总含量不超过0.06%，余量为铁及其不可避免的杂质，所述特制蠕墨铸铁的制备方法包括以下步骤：

步骤1、原料准备及铁液熔炼，铁液熔炼时，将原料铁放入转炉中加热熔化，待原料铁全部熔化后，调节熔池温度，使熔池温度控制在1400℃左右，然后向熔池中加入脱碳剂，脱硫剂，脱氧剂，对熔池里的铁水进行脱碳、脱硫、脱氧；

步骤2、脱碳、脱硫、脱氧工序完成后，升温熔池温度，使之达到1440℃，然后向熔池中，连续加入铬铁和锰铁，使熔池中的铬含量和锰含量达到预定要求，调节温度，使温度控制在1470℃，保持10min；

步骤3、步骤2完成后，加入脱氧剂进行二次脱氧，之后加入铌铁、金属锡、钒铁和钛铁，使钢中的合金成分达到预定要求，然后微调钢液中的化学成分；

步骤4、将占铁液总重量0.55％的CaC2粉体装于空心T形耐火材料管内，将T形管插入铁液包内，使其按65rad/min速度搅拌，搅拌时间5min；

步骤5、将浇注处理包在400℃进行烘烤，然后将蠕化剂、孕育剂和覆盖剂和金属锑置于包底；

步骤6、将步骤4得到铁液进行合金成分检验，检验合格后，用冲入法将铁液倒入浇注处理包中，出炉温度控制在1470℃，当出铁液到包内约3/4时，停止出铁，然后加入占铁液重量0.9％的稀土镁钙蠕化剂和0.45％的75硅铁孕育剂，出铁槽冲入法孕育；孕育处理完成后，将剩余的1/4的铁液倒入钢包内，并搅拌5min；

步骤7、步骤6完成后，采用占铁水重量0.25％的珍珠岩除渣剂进行扒渣2次，用0.3％珍珠岩保温覆盖剂在铁水表面形成40mm厚的保温覆盖层；

步骤8、蠕化处理后，在17min内将铁水浇注完毕，得到制动鼓。

进一步，将得到的制动鼓进行热处理，其工艺为：将制动鼓置于热处理炉中并加热到880℃，保温2h后油淬，油淬后再将制动鼓加热至550℃回火2.5h，回火完成后空冷至室温，最后将热处理后的制动鼓机械加工至设计尺寸，检验合格后包装入库。

实施例四

该实施例与实施例一、实施例二和实施例三相同，其不同之处在于，所述特制蠕墨铸铁按重量百分比计由如下成分组成：碳为3.72%，硅为2.5%，锰为0.24%，铌为0.25%，铬为0.17%，锡为0.02%，锑为0.023%，钒为0.14%，钛为0.21%，磷和硫的总含量不超过0.06%，余量为铁及其不可避免的杂质，所述特制蠕墨铸铁的制备方法包括以下步骤：

步骤1、原料准备及铁液熔炼，铁液熔炼时，将原料铁放入转炉中加热熔化，待原料铁全部熔化后，调节熔池温度，使熔池温度控制在1400℃左右，然后向熔池中加入脱碳剂，脱硫剂，脱氧剂，对熔池里的铁水进行脱碳、脱硫、脱氧；

步骤2、脱碳、脱硫、脱氧工序完成后，升温熔池温度，使之达到1440℃，然后向熔池中，连续加入铬铁和锰铁，使熔池中的铬含量和锰含量达到预定要求，调节温度，使温度控制在1470℃，保持10min；

步骤3、步骤2完成后，加入脱氧剂进行二次脱氧，之后加入铌铁、金属锡、钒铁和钛铁，使钢中的合金成分达到预定要求，然后微调钢液中的化学成分；

步骤4、将占铁液总重量0.55％的CaC2粉体装于空心T形耐火材料管内，将T形管插入铁液包内，使其按65rad/min速度搅拌，搅拌时间5min；

步骤5、将浇注处理包在400℃进行烘烤，然后将蠕化剂、孕育剂和覆盖剂和金属锑置于包底；

步骤6、将步骤4得到铁液进行合金成分检验，检验合格后，用冲入法将铁液倒入浇注处理包中，出炉温度控制在1470℃，当出铁液到包内约3/4时，停止出铁，然后加入占铁液重量0.9％的稀土镁钙蠕化剂和0.45％的75硅铁孕育剂，出铁槽冲入法孕育；孕育处理完成后，将剩余的1/4的铁液倒入钢包内，并搅拌5min；

步骤7、步骤6完成后，采用占铁水重量0.25％的珍珠岩除渣剂进行扒渣2次，用0.3％珍珠岩保温覆盖剂在铁水表面形成40mm厚的保温覆盖层；

步骤8、蠕化处理后，在17min内将铁水浇注完毕，得到制动鼓。

进一步，将得到的制动鼓进行热处理，其工艺为：将制动鼓置于热处理炉中并加热到880℃，保温2h后油淬，油淬后再将制动鼓加热至550℃回火2.5h，回火完成后空冷至室温，最后将热处理后的制动鼓机械加工至设计尺寸，检验合格后包装入库。

在上述各实施例制得的制动鼓中各取等尺寸形状的试样，然后通过万能材料试验机测试其力学性能，再用XJP-6A型金相显微镜观察石墨形态，得到下表：

由上表可知，本发明的高散热型制动鼓的抗拉强度达到430MPa，屈服强度达到361MPa，硬度（HBS）达到274，蠕化率达到86.7%，具有蠕化率高，强度高、硬度好等综合性能，可满足制动鼓对材料要求。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种高散热型制动鼓，包括制动鼓的安装部（1）、过渡连接部（2）和制动部（3），其特征在于，所述制动部（3）上设有一凹槽（6），所述凹槽（6）上固定安装有一紧箍套（4），凹槽（6）内设有若干个制动鼓通孔（7），所述紧箍套上（4）包括若干相隔规定距离的箍圈（5），紧箍套（4）内设有若干个紧箍套通孔（11），所述箍圈（5）的横截面为矩形或大致矩形，箍圈（5）的两个侧面上分别设有一内弧形凹槽（8），箍圈（5）横截面的底部的宽度大于其顶部的宽度，所述箍圈（5）两个侧面上的内弧形凹槽（8）在同一水平面上，两内弧形凹槽（8）相对处设有若干个箍圈横向通孔（9），所述箍圈横向通孔（9）沿着箍圈（5）的圆周方向等距分布，每个箍圈横向通孔（9）的下方均设有一箍圈竖向通孔（10），所述箍圈竖向通孔（10）的上端接通箍圈横向通孔（9），下端接通紧箍套通孔（11），所述紧箍套通孔的下端接通所述制动鼓通孔（7）。

2.如权利要求1所述的高散热型制动鼓，其特征在于，所述凹槽（6）为C形槽，所述紧箍套（4）与凹槽（6）无间隙配合，即所述紧箍套（4）不能在所述凹槽（6）内左右滑动，紧箍套（4）为断开的环形结构，所述紧箍套（4）的断开处通过卡接的连接方式组合成一环形，紧箍套（4）上有镂空部分，形成散热孔组，所述散热孔组为沿紧箍套（4）圆周方向间隔排列的弧形长孔。

3.如权利要求2所述的高散热型制动鼓，其特征在于，所述制动鼓通孔（7）的直径为4-10mm，与制动鼓一起铸造成型，所述箍圈横向通孔（9）的直径为1-3mm，所述箍圈竖向通孔（10）的直径为2-4mm，所述紧箍套通孔（11）的直径为3-8mm。

4.如权利要求3所述的高散热型制动鼓，其特征在于，所述紧箍套（4）和箍圈（5）所用材料牌号为06Cr18Ni9奥氏体型不锈钢，且紧箍套（4）和箍圈（5）自为一体，所述制动鼓为特制蠕墨铸铁制成，所述特制蠕墨铸铁按重量百分比计由如下成分组成：碳为3.4-3.8%，硅为2.1-2.6%，钼为0.1-0.3%，锰为0.2-0.3%，铌为0.2-0.3%，铬为0.1-0.2%，锡为0.01-0.03%，锑为0.01-028%，钒为0.1-0.18%，钛为0.15-0.25%，磷和硫的总含量不超过0.06%，余量为铁及其不可避免的杂质。

5.如权利要求4所述的高散热型制动鼓，其特征在于，所述特制蠕墨铸铁的制备方法包括以下步骤：

步骤1、原料准备及铁液熔炼，铁液熔炼时，将原料铁放入转炉中加热熔化，待原料铁全部熔化后，调节熔池温度，使熔池温度控制在1400℃左右，然后向熔池中加入脱碳剂，脱硫剂，脱氧剂，对熔池里的铁水进行脱碳、脱硫、脱氧；

步骤2、脱碳、脱硫、脱氧工序完成后，升温熔池温度，使之达到1440℃，然后向熔池中，连续加入铬铁和锰铁，使熔池中的铬含量和锰含量达到预定要求，调节温度，使温度控制在1470℃，保持10min；

步骤3、步骤2完成后，加入脱氧剂进行二次脱氧，之后加入钼铁、铌铁、金属锡、钒铁和钛铁，使钢中的合金成分达到预定要求，然后微调钢液中的化学成分；

步骤4、将占铁液总重量0.55％的CaC₂粉体装于空心T形耐火材料管内，将T形管插入铁液包内，使其按65rad/min速度搅拌，搅拌时间5min；

步骤5、将浇注处理包在400℃进行烘烤，然后将蠕化剂、孕育剂和覆盖剂和金属锑置于包底；

步骤6、将步骤4得到铁液进行合金成分检验，检验合格后，用冲入法将铁液倒入浇注处理包中，出炉温度控制在1470℃，当出铁液到包内约3/4时，停止出铁，然后加入占铁液重量0.9％的稀土镁钙蠕化剂和0.45％的75硅铁孕育剂，出铁槽冲入法孕育；孕育处理完成后，将剩余的1/4的铁液倒入钢包内，并搅拌5min；

步骤7、步骤6完成后，采用占铁水重量0.25％的珍珠岩除渣剂进行扒渣2次，用0.3％珍珠岩保温覆盖剂在铁水表面形成40mm厚的保温覆盖层；

步骤8、蠕化处理后，在17min内将铁水浇注完毕，得到制动鼓。

6.如权利要求5所述的高散热型制动鼓，其特征在于，将得到的制动鼓进行热处理，其工艺为：将制动鼓置于热处理炉中并加热到880℃，保温2h后油淬，油淬后再将制动鼓加热至550℃回火2.5h，回火完成后空冷至室温，最后将热处理后的制动鼓机械加工至设计尺寸，检验合格后包装入库。