CN108179321A - 一种金属刹车盘涂层用锌合金材料 - Google Patents

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黄益峰
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C18/00—Alloys based on zinc
    • C22C18/04—Alloys based on zinc with aluminium as the next major constituent

Abstract

本发明公开了一种金属刹车盘涂层用锌合金材料，其原料包括以下组分：Al、Mg、B、Zr、Sr、Mn、Ti、Ni、Co、Cu、V、Ce、La，余量为Zn及不可避免的杂质。本发明提出了一种金属刹车盘涂层用锌合金材料，能有效提高刹车盘表面耐磨及耐腐蚀性等性能，延长了刹车盘使用寿命及提高了刹车盘的可靠性。

Description

一种金属刹车盘涂层用锌合金材料
技术领域
本发明涉及涂层材料技术领域，尤其涉及一种金属刹车盘涂层用锌合金材料。
背景技术
刹车盘作为汽车制动系统中的一个重要部件，关乎汽车行驶安全，刹车盘的耐磨性和耐腐蚀性将直接影响刹车盘的使用寿命和可靠性。现有刹车盘的表面耐磨性和耐磨差，影响刹车盘使用寿命及可靠性。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种金属刹车盘涂层用锌合金材料，能有效提高刹车盘表面耐磨及耐腐蚀性等性能，延长了刹车盘使用寿命及提高了刹车盘的可靠性。
本发明提出的一种金属刹车盘涂层用锌合金材料，其原料按质量百分数包括以下组分：Al：8-9.5％、Mg：0.02-0.06％、B：0.01-0.04％、Zr：0.2-0.35％、Sr：0.15-0.25％、Mn：0.35-0.5％、Ti：0.25-0.35％、Ni：0.2-0.3％、Co：0.1-0.2％、Cu：0.1-0.25％、V：0.15-0.25％、Ce：0.1-0.2％、La：0.1-0.2％，余量为Zn及不可避免的杂质。
优选地，Zr、Cu、Ti、Sr之间的质量百分数满足以下关系式：0.8％≤wZr+wCu+wTi+wSr≤1.1％，其中，wZr、wCu、wTi、wSr分别为Zr、Cu、Ti、Sr的质量百分数。
优选地，Al、Ni、Co之间的质量百分数满足以下关系式：8.5％≤wAl+wNi+wCo≤9.5％，其中，wAl、wNi、wCo分别为Al、Ni、Co的质量百分数。
优选地，Ce、La之间的质量百分数满足以下关系式：0.12％≤wCe+wLa≤0.26％，其中，wCe、wLa分别为Ce、La的质量百分数。
优选地，其原料按质量百分数包括以下组分：其原料按质量百分数包括以下组分：Al：8.6％、Mg：0.04％、B：0.02％、Zr：0.28％、Sr：0.2％、Mn：0.42％、Ti：0.3％、Ni：0.25％、Co：0.15％、Cu：0.18％、V：0.2％、Ce：0.15％、La：0.15％，余量为Zn及不可避免的杂质。
本发明中通过优化各组分，得到的涂层材料与刹车盘基体结合牢固，致密性好，有效提高刹车盘表面耐磨及耐腐蚀性等性能，延长了刹车盘使用寿命及提高了刹车盘的可靠性。其中，锌合金材料通过合理选择并控制Mn、Ti、Cu的含量，为涂层具有良好的耐腐蚀性、强度、冲击韧性、延展性及粘附性奠定了基础；再通过控制Zr、Cu、Ti、Sr的含量，优选四者含量范围在0.8-1.1wt％之间，避免因其含量过大而导致的性能缺陷，同时有效细化η-Zn枝晶及初生晶，使η相、ε相分布更均匀，减少晶界的阻碍及破坏作用，与Al结合生成Al2ZnZr、CuZn5、TiAl3、SrZn3相，在涂层组织中均匀分布，起到良好的钉扎晶界的作用，进一步细化组织结构，使本发明涂层组织致密，与刹车盘基体结合强度大，能有效提高刹车盘表面硬度、耐磨性、耐腐蚀性及疲劳强度；通过合理控制Al、Ni和Co三者的含量，有效改善锌合金材料的流动性，提高涂层与金属刹车盘基体的结合强度，改善锌合金涂层的光泽度，在不影响涂层性能的前提下可降低涂层厚度，有效改善涂层整体性能；再通过合理控制稀土元素Ce和La的含量，通过中和有害物质，有效净化涂层组织，且对涂层结构起着良好的变质效果，有效减少粗大树枝晶及二次枝晶臂间距，提高硬质点的弥散度，使之分布均匀且细小，进一步增强刹车盘基体表面硬度、耐磨与耐腐蚀性能，延长了刹车盘使用寿命。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种金属刹车盘涂层用锌合金材料，其原料按质量百分数包括以下组分：Al：8％、Mg：0.02％、B：0.04％、Zr：0.2％、Sr：0.25％、Mn：0.35％、Ti：0.35％、Ni：0.2％、Co：0.2％、Cu：0.1％、V：0.25％、Ce：0.1％、La：0.2％，余量为Zn及不可避免的杂质。
实施例2
本发明提出的一种金属刹车盘涂层用锌合金材料，其原料按质量百分数包括以下组分：Al：8.5％、Mg：0.03％、B：0.02％、Zr：0.25％、Sr：0.18％、Mn：0.4％、Ti：0.28％、Ni：0.22％、Co：0.12％、Cu：0.14％、V：0.17％、Ce：0.12％、La：0.12％，余量为Zn及不可避免的杂质。
实施例3
本发明提出的一种金属刹车盘涂层用锌合金材料，其原料按质量百分数包括以下组分：Al：8.6％、Mg：0.04％、B：0.02％、Zr：0.28％、Sr：0.2％、Mn：0.42％、Ti：0.3％、Ni：0.25％、Co：0.15％、Cu：0.18％、V：0.2％、Ce：0.15％、La：0.15％，余量为Zn及不可避免的杂质。
实施例4
本发明提出的一种金属刹车盘涂层用锌合金材料，其原料按质量百分数包括以下组分：Al：9.5％、Mg：0.06％、B：0.01％、Zr：0.35％、Sr：0.15％、Mn：0.5％、Ti：0.25％、Ni：0.3％、Co：0.1％、Cu：0.25％、V：0.15％、Ce：0.2％、La：0.1％，余量为Zn及不可避免的杂质。
实施例5
本发明提出的一种金属刹车盘涂层用锌合金材料，其原料按质量百分数包括以下组分：Al：9.2％、Mg：0.05％、B：0.03％、Zr：0.32％、Sr：0.22％、Mn：0.38％、Ti：0.32％、Ni：0.22％、Co：0.12％、Cu：0.15％、V：0.22％、Ce：0.12％、La：0.12％，余量为Zn及不可避免的杂质。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种金属刹车盘涂层用锌合金材料，其特征在于，其原料按质量百分数包括以下组分：Al：8-9.5％、Mg：0.02-0.06％、B：0.01-0.04％、Zr：0.2-0.35％、Sr：0.15-0.25％、Mn：0.35-0.5％、Ti：0.25-0.35％、Ni：0.2-0.3％、Co：0.1-0.2％、Cu：0.1-0.25％、V：0.15-0.25％、Ce：0.1-0.2％、La：0.1-0.2％，余量为Zn及不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述金属刹车盘涂层用锌合金材料，其特征在于，Zr、Cu、Ti、Sr之间的质量百分数满足以下关系式：0.8％≤wZr+wCu+wTi+wSr≤1.1％，其中，wZr、wCu、wTi、wSr分别为Zr、Cu、Ti、Sr的质量百分数。
3.根据权利要求1所述金属刹车盘涂层用锌合金材料，其特征在于，Al、Ni、Co之间的质量百分数满足以下关系式：8.5％≤wAl+wNi+wCo≤9.5％，其中，wAl、wNi、wCo分别为Al、Ni、Co的质量百分数。
4.根据权利要求1所述金属刹车盘涂层用锌合金材料，其特征在于，Ce、La之间的质量百分数满足以下关系式：0.12％≤wCe+wLa≤0.26％，其中，wCe、wLa分别为Ce、La的质量百分数。
5.根据权利要求1所述金属刹车盘涂层用锌合金材料，其特征在于，其原料按质量百分数包括以下组分：其原料按质量百分数包括以下组分：Al：8.6％、Mg：0.04％、B：0.02％、Zr：0.28％、Sr：0.2％、Mn：0.42％、Ti：0.3％、Ni：0.25％、Co：0.15％、Cu：0.18％、V：0.2％、Ce：0.15％、La：0.15％，余量为Zn及不可避免的杂质。
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