CN109082564A - 一种用于制动盘的铝合金材料 - Google Patents

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木晓航
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Abstract

一种用于制动盘的铝合金材料，包括以下原料：Cr3C2‑25％NiCr复合粉体、纳米碳化硅复合粉体、铝钼铌铜锆中间合金、镁锆中间合金、铝锰中间合金、稀土铝中间合金、钼、钴、余量为Al和不可避免的杂质。本发明的用于制动盘的铝合金材料，以铝为基质，添加耐高温、耐磨抗蚀的陶瓷复合粉体，再复配多种功能性中间合金和高强度金属，使得得到的制动盘具有密度小、热稳定性好、耐磨抗蚀及高温性能好等，减轻了制动盘的重量，而且复配的稀土成分和中间合金，可以形成致密性好的混合合金，同时这些成分的加入有助于有效减少合金中的晶粒间距，中和有害杂质，净化合金和细化晶粒，使合金内部分布均匀且细小，从而合金材料组织致密，强度良好。

Description

一种用于制动盘的铝合金材料
技术领域
本发明属于制动盘技术领域，具体涉及一种用于制动盘的铝合金材料。
背景技术
制动器是制动系统中用以产生阻碍车辆运动或运动趋势制动力的部件。汽车制动器除各种缓速装置以外，几乎都是利用固定元件与旋转元件工作表面的摩擦产生制动力矩的摩擦制动器。目前，各类汽车广泛采用的摩擦制动器根据旋转元件的不同可分为鼓式和盘式两大类。其区别在于：鼓式制动器摩擦副中的旋转元件为制动鼓，以其圆柱内表面为工作表面；盘式制动器摩擦副中的旋转元件为圆盘状的制动盘，以其两端面为工作表面。制动盘是盘式制动器的摩擦偶件，除应具有作为构件所需要的强度和刚度外，还应有尽可能高而稳定的摩擦系数，以及适当的耐磨性、耐热性、散热性和热容量等。
发明内容
鉴于以上所述，本发明的目的在于提供一种用于制动盘的铝合金材料，制备得到的制动盘耐磨、轻便且散热性好，多适用于轿车。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种用于制动盘的铝合金材料，由以下质量百分比的原料组成：Cr3C2-25％NiCr复合粉体3.2-4.8％、纳米碳化硅复合粉体1.8-2.4％、铝钼铌铜锆中间合金1.2-1.6％、镁锆中间合金0.5-0.9％、铝锰中间合金0.8-
1.2％、稀土铝中间合金0.6-0.9％、钼0.5-0.8％、钴0.4-0.7％、余量为Al和不可避免的杂质。
其中，Cr3C2-25％NiCr复合粉体的制备方法参考论文文献《球形烧结态Cr3C2-25％NiCr复合粉末制备研究》(第二届全国装备再制造工程学术会议，2016.10，济南)。
所述纳米碳化硅复合粉体为铜包覆的纳米碳化硅复合粉体，其制备方法参考论文文献《铜包覆纳米碳化硅复合粉体的制备及表征》(机械工程材料，2005(12)：59-61)。
所述铝钼铌铜锆中间合金的制备方法参考专利申请公布号为CN103898386A，名称为《一种铝钼铌铜锆中间合金及其制备方法》。
所述镁锆中间合金中锆的质量分数为25％。
所述铝锰中间合金中锰的质量分数为55％。
所述稀土铝中间合金中稀土的含量为35％。
本发明的有益效果：本发明的用于制动盘的铝合金材料，以铝为基质，添加耐高温、耐磨抗蚀的陶瓷复合粉体，再复配多种功能性中间合金和高强度金属，使得得到的制动盘具有密度小、热稳定性好、耐磨抗蚀及高温性能好等，减轻了制动盘的重量，而且复配的稀土成分和中间合金，可以形成致密性好的混合合金，同时这些成分的加入有助于有效减少合金中的晶粒间距，中和有害杂质，净化合金和细化晶粒，使合金内部分布均匀且细小，从而合金材料组织致密，强度良好。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的技术方案进行详细阐述，以使本发明的技术方案能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围作出更为清楚的界定。
实施例1
一种用于制动盘的铝合金材料，由以下质量百分比的原料组成：
Cr3C2-25％NiCr复合粉体3.8％、铜包覆的纳米碳化硅复合粉体2.1％、铝钼铌铜锆中间合金1.4％、镁锆中间合金0.7％、铝锰中间合金1％、稀土铝中间合金0.76％、钼0.64％、钴0.58％、余量为Al和不可避免的杂质。
实施例2
一种用于制动盘的铝合金材料，由以下质量百分比的原料组成：
Cr3C2-25％NiCr复合粉体4.2％、铜包覆的纳米碳化硅复合粉体2.2％、铝钼铌铜锆中间合金1.46％、镁锆中间合金0.8％、铝锰中间合金1.05％、稀土铝中间合金0.78％、钼0.7％、钴0.58％、余量为Al和不可避免的杂质。
实施例3
一种用于制动盘的铝合金材料，由以下质量百分比的原料组成：
Cr3C2-25％NiCr复合粉体4.5％、铜包覆的纳米碳化硅复合粉体2.2％、铝钼铌铜锆中间合金1.5％、镁锆中间合金0.82％、铝锰中间合金1.1％、稀土铝中间合金0.84％、钼0.72％、钴0.6％、余量为Al和不可避免的杂质。
经实际测试表明，本发明制得的制动盘强度达到295-320Mpa，耐受温度达到600-630℃，硬度达到185-210HB，装车使用寿命将近8.3万公里，疲劳试验次数高达4800次，其产品整体强度高、高温性能好、耐磨抗蚀。

Claims (5)

1.一种用于制动盘的铝合金材料，其特征在于，由以下质量百分比的原料组成：Cr3C2-25％NiCr复合粉体3.2-4.8％、纳米碳化硅复合粉体1.8-2.4％、铝钼铌铜锆中间合金1.2-1.6％、镁锆中间合金0.5-0.9％、铝锰中间合金0.8-1.2％、稀土铝中间合金0.6-0.9％、钼0.5-0.8％、钴0.4-0.7％、余量为Al和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的一种用于制动盘的铝合金材料，其特征在于，所述纳米碳化硅复合粉体为铜包覆的纳米碳化硅复合粉体。
3.根据权利要求1所述的一种用于制动盘的铝合金材料，其特征在于，所述镁锆中间合金中锆的质量分数为25％。
4.根据权利要求1所述的一种用于制动盘的铝合金材料，其特征在于，所述铝锰中间合金中锰的质量分数为55％。
5.根据权利要求1所述的一种用于制动盘的铝合金材料，其特征在于，所述稀土铝中间合金中稀土的含量为35％。
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