CN111621692B - 一种低碳刹车盘及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

一种低碳刹车盘及其制作方法，涉及汽车部件领域；由重量百分比的以下组分制成：碳3.10～3.15％，硅2.20％～2.25％，锰0.70％～0.75％，磷0.05％～0.08％，硫0.06％～0.08％，锑0.01％～0.015％，余量为铁和微量元素，所述微量元素<0.01％，上述组分重量百分比含量之和为100％。制作方法包括以下步骤：S1配料；S2熔炼，将配好的原料分批加入中频感应电炉进行熔炼，并加入增碳剂，逐步加大功率进行升温加热，并保温至全部炉料熔化完毕；S3孕育处理，将熔炼处理后的铁液进行孕育处理，加入孕育剂，温度保持在1400℃～1460℃；S4浇铸；S5加工处理；S6后处理。通过合理的选材和配比，制作一种低碳刹车盘，既满足刹车盘硬度、金相、制动系数等性能，又可以降低生产过程中因高碳导致的生产成本高昂问题。

Description

一种低碳刹车盘及其制作方法
技术领域
本发明属于汽车部件领域，具体涉及一种低碳刹车盘及其制作方法。
背景技术
刹车盘材质一般为灰铸铁HT200～HT250，所要求硬度一般为187～241HB。铸造熔炼时一般采用感应电炉并以20％生铁、30％回炉料、20％废钢和30％铁屑为原料进行熔炼，感应电炉熔炼特点为降碳，降碳比值受电炉设备、熔炼工艺、原材料性质等不同降低比值不同，原材料中碳含量为3.4～3.6％时(市场上大量HT200～HT250回炉料或铁屑碳含量多为3.4～3.6％)，熔炼后只有3.0～3.2左右降幅大约0.3～0.4％，为保证硬度、金相符合要求，现行业中一般工艺为熔炼时加入2.5％-3％增碳剂来补充碳烧损，
但是增碳剂具有以下特征：①增碳剂熔点高、吸收难，生产时需要将铁液温度提升至1450-1550°，来进行融化并降低铁液吸收过程中产生的有害气体。②增碳剂比重轻，增碳剂吸收过程与铁液接触面积决定吸收率和吸收时间，一般增碳一次需要10分钟，为提高增碳剂与铁液接触面积，原材料融化成铁液后如调整碳含量必须用冲入法进行融化(增碳剂如直接加入铁液中，增碳剂漂浮在铁液液面会与氧气发生反应，导致大量烧损，吸收率非常低，只能将铁液倒出一部分后加入增碳剂，然后再将铁液倒回来冲入)。
因为中频感应电炉在熔炼过程中碳损耗是无法避免的，增碳又导致制造成本上升、生产效率低下。因此，如何在保证刹车盘各项关键性能前提下，既降低生产成本，又可以充分利用现有市场上大量廉价灰铁废料，成为我们研发的课题。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种低碳刹车盘，既满足刹车盘硬度、金相、制动系数等性能，又可以降低生产过程中因高碳导致的生产成本高昂问题。
本发明的目的采用如下技术方案实现：
提供一种低碳刹车盘，由重量百分比的以下组分制成：
碳3.10～3.15％，硅2.20％～2.25％，锰0.70％～0.75％，磷0.05％～0.08％，硫0.06％～0.08％，锑0.01％～0.015％，余量为铁和微量元素,所述微量元素<0.01％，上述组分重量百分比含量之和为100％。
进一步地，所述碳和硅的重量比为1:0.70-0.72。
进一步地，所述刹车盘的组分为：碳3.10～3.15％，硅2.20％～2.25％，锰0.70％，磷0.06％，硫0.06％，锑0.01％，微量元素<0.01％，余量为铁。
本发明的目的之二在于提供一种低碳刹车盘的制作方法，能减少制作方法高性能的低碳刹车盘的生产成本，提高生产效率，减少生产过程降低废气排放。
一种低碳刹车盘的制作方法，用于制作一种低碳刹车盘，包括以下步骤：
S1配料，按要求计算各组分的含量，并称重待用；
S2熔炼，将配好的原料加入中频感应电炉进行熔炼，并加入增碳剂，功率在1～20分钟内调至450kW，20分钟后功率逐步调至1440kW，逐步加入铁屑、废钢和回炉料，增碳剂随铁屑分批加入，加热至全部炉料熔化完毕，对铁液进行组分检测，并通过加入合金调整组分至合格范围内；
S3孕育处理，将熔炼处理后的铁液进行冲入法孕育处理，保温并加入孕育剂进行孕育；
S4浇铸，将孕育后的铁液浇铸在制作好的砂型中，保温1小时后，开箱落砂，自然冷却后形成刹车盘毛坯；
S5加工处理，对刹车盘毛坯进行抛丸清理，然后依次经过粗车、半精车、钻孔、精车和磨花工序；以及
S6后处理，对加工后的刹车盘进行清洗和包装。
进一步地，所述增碳剂为锻后石油焦增碳剂，所述锻后石油焦增碳剂的粒度为1～5mm，其中粒型分布为粒度>3mm占60％，粒度1～3mm占40％。
进一步地，所述孕育剂为75#硅钡/硅铁孕育剂。
进一步地，所述步骤S2熔炼中，首先，在中频感应电炉投放起融块，然后依次投放按照重量百分比为30％回炉料、20％铁屑、0.5～1％增碳剂，待融化为铁液后，进行二次投放25％铁屑和10％废钢，检验铁液的组分比例，根据检验结果按需要投放1％～5％废钢、5％～10％回炉料、增碳剂和其他合金，检验并输出铁液。
进一步地，所述步骤S3孕育处理中，温度保持在1400℃～1460℃。
进一步地，所述步骤S3孕育处理中，所述低碳刹车盘无厚度＜5mm的薄壁时，温度控制在1420℃～1440℃。
进一步地，还包括除渣步骤，在所述步骤S3孕育处理后，控制铁液的温度在1350-1450℃，加入除渣剂并覆盖在铁液表面以减少铁液与空气接触。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：通过合理的选材和配比，制作一种低碳刹车盘，既满足刹车盘硬度、金相、制动系数等性能，又可以降低生产过程中因高碳导致的生产成本高昂问题。
本发明的制作方法解决了熔炼时增碳难问题，大幅提高熔炼效率和降低生产成本，适用多类刹车盘生产，增碳剂减少用量也起到对生产过程降低废气排放作用。
附图说明
图1是本发明的一种低碳刹车盘的实施例1的石墨形貌图。
图2是本发明的一种低碳刹车盘的实施例1的基体组织貌图。
图3是本发明的一种低碳刹车盘的对比例的石墨形貌图。
图4是本发明的一种低碳刹车盘的对比例的基体组织貌图。
具体实施方式
下面，结合具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
提供一种低碳刹车盘，由重量百分比的以下组分制成：
碳3.10～3.15％，硅2.20％～2.25％，锰0.70％～0.75％，磷0.05％～0.08％，硫0.06％～0.08％，锑0.01％～0.015％，余量为铁和微量元素,所述微量元素<0.01％，上述组分重量百分比含量之和为100％。
作为进一步地实施方式，所述碳和硅的重量比为1:0.70-0.72。
作为进一步地实施方式，所述刹车盘的组分为：碳3.10～3.15％，硅2.20％～2.25％，锰0.70％，磷0.06％，硫0.06％，锑0.01％，微量元素<0.01％，余量为铁。
本实施例提供一种低碳刹车盘的制作方法，用于制作一种低碳刹车盘，包括以下步骤：
S1配料，按要求计算各组分的含量，并称重待用；
S2熔炼，将配好的原料加入中频感应电炉进行熔炼，并加入增碳剂，功率在1～20分钟内调至450kW，20分钟后功率逐步调至1440kW，逐步加入铁屑、废钢和回炉料，增碳剂随铁屑分批加入，加热至全部炉料熔化完毕，对铁液进行组分检测，并通过加入合金调整组分至合格范围内；
S3孕育处理，将熔炼处理后的铁液进行冲入法孕育处理，保温并加入孕育剂进行孕育；
S4浇铸，将孕育后的铁液浇铸在制作好的砂型中，保温1小时后，开箱落砂，自然冷却后形成刹车盘毛坯；
S5加工处理，对刹车盘毛坯进行抛丸清理，然后依次经过粗车、半精车、钻孔、精车和磨花工序；以及
S6后处理，对加工后的刹车盘进行清洗和包装。
作为进一步地实施方式，所述增碳剂为锻后石油焦增碳剂，所述锻后石油焦增碳剂的粒度为1～5mm，其中粒型分布为粒度>3mm占60％，粒度1～3mm占40％。
作为进一步地实施方式，所述孕育剂为75#硅钡/硅铁孕育剂。
作为进一步地实施方式，所述步骤S2熔炼中，首先，在中频感应电炉投放起融块，然后依次投放按照重量百分比为30％回炉料、20％铁屑、0.5～1％增碳剂，待融化为铁液后，进行二次投放25％铁屑和10％废钢，检验铁液的组分比例，根据检验结果按需要投放1％～5％废钢、5％～10％回炉料、增碳剂和其他合金，检验并输出铁液。所述铁屑为加工余料，熔炼的原料中不需要新生铁，全部使用回炉铁、废钢和铁屑，其原料成本比同行业配料比需加入新生铁的工艺，成本更低。
作为进一步地实施方式，所述步骤S3孕育处理中，温度保持在1400℃～1460℃。
作为进一步地实施方式，所述步骤S3孕育处理中，所述低碳刹车盘无厚度＜5mm的薄壁时，温度控制在1420℃～1440℃。
作为进一步地实施方式，还包括除渣步骤，在所述步骤S3孕育处理后，控制铁液的温度在1350-1450℃，加入除渣剂并覆盖在铁液表面以减少铁液与空气接触。
实施例1，
本实施例提供一种低碳刹车盘，由重量百分比的以下组分制成：
碳3.12％，硅2.23％，锰0.70％，磷0.06％，硫0.06％，锑0.01％，铁93.82％，原料为回炉料、铁屑、废钢和其他合金材料，补充剂有增碳剂、孕育剂。
所述一种低碳刹车盘的制作方法，包括以下步骤：
S1配料，按要求计算各组分的含量，并称重待用；
S2熔炼，将配好的原料分批加入中频感应电炉进行熔炼，并加入增碳剂，功率在1～20分钟内调至450kW，20分钟后功率逐步调至1440kW，逐步加入铁屑、废钢和回炉料，增碳剂随铁屑分批加入，逐步加大功率进行升温加热，并保温至全部炉料熔化完毕，对铁液进行组分检测，并通过加入合金调整组分至合格范围内；所述增碳剂为锻后石油焦增碳剂，所述增碳剂的粒度为1～5mm，所述增碳剂的粒型分布为粒度>3mm占60％，粒度1～3mm占40％，其吸收率和吸收速度最佳。
具体的操作为：首先在中频感应电炉投放起融块(连续生产时可用预留200公斤铁液或炉容积的5～10％)，然后依次投放按照重量百分比为30％回炉料、20％铁屑、0.5～1％增碳剂，待融化为铁液后，进行二次投放25％铁屑和10％废钢，检验铁液的组分比例，根据检验结果按需要投放1％～5％废钢、5％～10％回炉料、增碳剂和其他合金，检验并输出铁液；增碳剂添加时随铁屑分批加入，提高碳的吸收率。当铁液提升至1400～1500°时进加速检验及相关操作，尽量减少保温时间，因为在1450°以上时加速碳损耗，试验证明，1450°保温过程碳烧损比约为0.1C％/H。
S3孕育处理，将熔炼处理后的铁液进行冲入法孕育处理，加入孕育剂，温度保持在1450℃～1460℃，保温30分钟；所述孕育剂为75#硅钡/硅铁孕育剂。所述冲入法为把孕育剂喷射至铁液，使铁液与铁液充分混合。
除渣步骤，控制铁液的温度在1350-1450℃，加入除渣剂并覆盖在铁液表面以减少铁液与空气接触，从而降低碳烧损。
S4浇铸，将孕育后的铁液浇铸在制作好的砂型中，保温1小时后，开箱落砂，自然冷却后形成刹车盘毛坯；；
S5加工处理，对刹车盘毛坯进行抛丸清理，然后依次经过粗车、半精车、钻孔、精车和磨花工序；以及
S6后处理，对加工后的刹车盘进行清洗和包装。
如图1和图2所示，本实施例使用金相显微镜对产品的石墨和基体组织的进行形貌图分析，石墨尺寸在12-25nm，珠光体含量98％，铁素体2％，未发现渗碳体。
申请人在对铁液中碳元素含量在中频感应电炉的烧损研究发现：
1、碳元素与空气氧发生反应形成O+C＝CO；C+O2＝CO2；C+CO2＝2CO等。
2、碳元素与酸性炉衬材料的反应，中频感应电炉使用炉衬材料为SiO2含量为98％以上，当铁液温度达到1450℃以上时，炉衬材料中的SiO2将被铁液中C所还原，使铁液脱碳增硅，温度越高，保温时间越长，脱碳增硅情况越严重。具体的化学反应为：SiO2+3C＝SiC+2CO；SiO2+2SiC＝3Si+2CO；SiO2+SiC+C＝2Si+2CO。当炉衬与铁液接触的几何表面积为定值时，铁液的搅动程度愈大，则铁液与空气和炉衬表面间的反应愈强。
3、熔炼过程碳与金属或氧化物反应损耗。当废钢、铁屑作为原材料时，由于含有较多的氧化物会使碳的烧损加大。
因此，中频感应电炉在熔炼过程中碳损耗是无法避免的，增碳又导致制造成本上升、生产效率低下，本实施例通过合理的选材和配比，制作一种低碳刹车盘，既满足刹车盘硬度、金相、制动系数等性能，又可以降低生产过程中因高碳导致的生产成本高昂问题。
实施例2，
本实施例提供的低碳刹车盘，由重量百分比的以下组分制成：
碳3.15％，硅2.20％，锰0.75％，磷0.05％，硫0.08％，锑0.015％，铁93.76％，原料为回炉料、铁屑、废钢和其他合金材料，补充剂有增碳剂、孕育剂。
所述一种低碳刹车盘的制作方法，包括以下步骤：
S1配料，按要求计算各组分的含量，并称重待用；
S2熔炼，将配好的原料分批加入中频感应电炉进行熔炼，并加入增碳剂，功率在1～20分钟内调至450kW，20分钟后功率逐步调至1440kW，逐步加入铁屑、废钢和回炉料，增碳剂随铁屑分批加入，逐步加大功率进行升温加热，并保温至全部炉料熔化完毕，对铁液进行组分检测，并通过加入合金调整组分至合格范围内；所述增碳剂为锻后石油焦增碳剂，所述增碳剂的粒度为1～5mm，所述增碳剂的粒型分布为粒度>3mm占60％，粒度1～3mm占40％，其吸收率和吸收速度最佳。
具体的操作为：首先在中频感应电炉投放起融块(连续生产时可用预留200公斤铁液或炉容积的5～10％)，然后依次投放按照重量百分比为30％回炉料、20％铁屑、0.5～1％增碳剂，待融化为铁液后，进行二次投放25％铁屑和10％废钢，检验铁液的组分比例，根据检验结果按需要投放1％～5％废钢、5％～10％回炉料、增碳剂和其他合金，检验并输出铁液；增碳剂添加时随铁屑分批加入，提高碳的吸收率。当铁液提升至1400～1500°时进加速检验及相关操作，尽量减少保温时间。
S3孕育处理，将熔炼处理后的铁液进行冲入法孕育处理，加入孕育剂，温度保持在1450℃～1460℃，保温30分钟；所述孕育剂为75#硅钡/硅铁孕育剂。
除渣步骤，控制铁液的温度在1350-1450℃，加入除渣剂并覆盖在铁液表面以减少铁液与空气接触，从而降低碳烧损。
S4浇铸，将孕育后的铁液浇铸在制作好的砂型中，保温1小时后，开箱落砂，自然冷却后形成刹车盘毛坯；；
S5加工处理，对刹车盘毛坯进行抛丸清理，然后依次经过粗车、半精车、钻孔、精车和磨花工序；以及
S6后处理，对加工后的刹车盘进行清洗和包装。
实施例3，
本实施例提供一种低碳刹车盘，由重量百分比的以下组分制成：
碳3.10％，硅2.25％，锰0.75％，磷0.08％，硫0.08％，锑0.01％，铁93.73％，原料为回炉料、铁屑、废钢和其他合金材料，补充剂有增碳剂、孕育剂。
所述一种低碳刹车盘的制作方法，包括以下步骤：
S1配料，按要求计算各组分的含量，并称重待用；
S2熔炼，将配好的原料分批加入中频感应电炉进行熔炼，并加入增碳剂，功率在1～20分钟内调至450kW，20分钟后功率逐步调至1440kW，逐步加入铁屑、废钢和回炉料，增碳剂随铁屑分批加入，逐步加大功率进行升温加热，并保温至全部炉料熔化完毕，对铁液进行组分检测，并通过加入合金调整组分至合格范围内；所述增碳剂为锻后石油焦增碳剂，所述增碳剂的粒度为1～5mm，所述增碳剂的粒型分布为粒度>3mm占60％，粒度1～3mm占40％，其吸收率和吸收速度最佳。
具体的操作为：首先在中频感应电炉投放起融块(连续生产时可用预留200公斤铁液或炉容积的5～10％)，然后依次投放按照重量百分比为30％回炉料、20％铁屑、0.5～1％增碳剂，待融化为铁液后，进行二次投放25％铁屑和10％废钢，检验铁液的组分比例，根据检验结果按需要投放1％～5％废钢、5％～10％回炉料、增碳剂和其他合金，检验并输出铁液；增碳剂添加时随铁屑分批加入，提高碳的吸收率。当铁液提升至1400～1500°时进加速检验及相关操作，尽量减少保温时间。
S3孕育处理，将熔炼处理后的铁液进行冲入法孕育处理，加入孕育剂，温度保持在1450℃～1460℃，保温30分钟；所述孕育剂为75#硅钡/硅铁孕育剂。
除渣步骤，控制铁液的温度在1350-1450℃，加入除渣剂并覆盖在铁液表面以减少铁液与空气接触，从而降低碳烧损。
S4浇铸，将孕育后的铁液浇铸在制作好的砂型中，保温1小时后，开箱落砂，自然冷却后形成刹车盘毛坯；；
S5加工处理，对刹车盘毛坯进行抛丸清理，然后依次经过粗车、半精车、钻孔、精车和磨花工序；以及
S6后处理，对加工后的刹车盘进行清洗和包装。
实施例4，
本实施例提供的低碳刹车盘，由重量百分比的以下组分制成：
碳3.12％，硅2.23％，锰0.70％，磷0.06％，硫0.06％，锑0.01％，铁93.82％，原料为回炉料、铁屑、废钢和其他合金材料，补充剂有增碳剂、孕育剂。
所述一种低碳刹车盘的制作方法，包括以下步骤：
S1配料，按要求计算各组分的含量，并称重待用；
S2熔炼，将配好的原料分批加入中频感应电炉进行熔炼，并加入增碳剂，功率在1～20分钟内调至450kW，20分钟后功率逐步调至1440kW，逐步加入铁屑、废钢和回炉料，增碳剂随铁屑分批加入，逐步加大功率进行升温加热，并保温至全部炉料熔化完毕，对铁液进行组分检测，并通过加入合金调整组分至合格范围内；所述增碳剂为锻后石油焦增碳剂，所述增碳剂的粒度为1～5mm，所述增碳剂的粒型分布为粒度>3mm占60％，粒度1～3mm占40％，其吸收率和吸收速度最佳。
具体的操作为：首先在中频感应电炉投放起融块(连续生产时可用预留200公斤铁液或炉容积的5～10％)，然后依次投放按照重量百分比为30％回炉料、20％铁屑、0.5～1％增碳剂，待融化为铁液后，进行二次投放25％铁屑和10％废钢，检验铁液的组分比例，根据检验结果按需要投放1％～5％废钢、5％～10％回炉料、增碳剂和其他合金，检验并输出铁液；增碳剂添加时随铁屑分批加入，提高碳的吸收率。当铁液提升至1400～1500°时进加速检验及相关操作，尽量减少保温时间。
S3孕育处理，将熔炼处理后的铁液进行冲入法孕育处理，加入孕育剂，温度保持在1420℃～1440℃，保温30分钟；所述孕育剂为75#硅钡/硅铁孕育剂。
除渣步骤，控制铁液的温度在1350-1420℃，加入除渣剂并覆盖在铁液表面以减少铁液与空气接触，从而降低碳烧损。
S4浇铸，将孕育后的铁液浇铸在制作好的砂型中，保温1小时后，开箱落砂，自然冷却后形成刹车盘毛坯；；
S5加工处理，对刹车盘毛坯进行抛丸清理，然后依次经过粗车、半精车、钻孔、精车和磨花工序；以及
S6后处理，对加工后的刹车盘进行清洗和包装。
本实施例相比实施例1，改变了孕育处理的温度，更加适用于单件重约8KG铸件且无＜5mm薄壁的情况下，使铸件性能更佳。制作薄壁铸件可适当提高温度。
对比例1，
本实施例的一种低碳刹车盘，由重量百分比的以下组分制成：
碳3.50％，硅1.90％，锰0.70％，磷0.06％，硫0.06％，锑0.01％，铁93.77％，原料为回炉料、铁屑、废钢和其他合金材料，补充剂有增碳剂、孕育剂。
所述一种低碳刹车盘的制作方法，包括以下步骤：
S1配料，按要求计算各组分的含量，并称重待用；
S2熔炼，将配好的原料分批加入中频感应电炉进行熔炼，并加入增碳剂，功率在1～20分钟内调至450kW，20分钟后功率逐步调至1440kW，逐步加入铁屑、废钢和回炉料，增碳剂随铁屑分批加入，逐步加大功率进行升温加热，并保温至全部炉料熔化完毕，对铁液进行组分检测，并通过加入合金调整组分至合格范围内；所述增碳剂为锻后石油焦增碳剂，所述增碳剂的粒度为1～5mm，所述增碳剂的粒型分布为粒度>3mm占60％，粒度1～3mm占40％，其吸收率和吸收速度最佳。
具体的操作为：首先在中频感应电炉投放起融块(连续生产时可用预留200公斤铁液或炉容积的5～10％)，然后依次投放按照重量百分比为30％回炉料、20％铁屑、0.5～1％增碳剂，待融化为铁液后，进行二次投放25％铁屑和10％废钢，检验铁液的组分比例，根据检验结果按需要投放1％～5％废钢、5％～10％回炉料、增碳剂和其他合金，检验并输出铁液；增碳剂添加时随铁屑分批加入，提高碳的吸收率。当铁液提升至1400～1500°时进加速检验及相关操作，尽量减少保温时间。
S3孕育处理，将熔炼处理后的铁液进行冲入法孕育处理，加入孕育剂，温度保持在1450℃～1460℃，保温30分钟；所述孕育剂为75#硅钡/硅铁孕育剂。所述冲入法为把孕育剂喷射至铁液，使铁液与铁液充分混合。
除渣步骤，控制铁液的温度在1350-1450℃，加入除渣剂并覆盖在铁液表面以减少铁液与空气接触，从而降低碳烧损。
S4浇铸，将孕育后的铁液浇铸在制作好的砂型中，保温1小时后，开箱落砂，自然冷却后形成刹车盘毛坯；；
S5加工处理，对刹车盘毛坯进行抛丸清理，然后依次经过粗车、半精车、钻孔、精车和磨花工序；以及
S6后处理，对加工后的刹车盘进行清洗和包装。
如图3和图4所示，本对比例使用金相显微镜对产品的石墨和基体组织的进行形貌图分析，石墨尺寸在12-25nm，珠光体含量98％，铁素体2％，未发现渗碳体。
表1低碳刹车盘的性能测试
Figure GDA0002603905090000161
参照表1，可以发现各个实施例的刹车盘性能优异，与对比例1的高碳刹车盘相差无几，但是其制作成本大幅降低；因为增碳剂熔点高和比重轻的特征，所以铸件对碳的吸收率是非常低的，每增加少许的碳含量都需要数倍的增碳剂的投入，而碳含量又是影响灰铸铁制刹车盘的性能的重要参数，所以在保证刹车盘各项关键性能前提下，探索新配方以降低碳含量以大幅降低制作成本极具意义；本发明通过合理的选材和配比，制作一种低碳刹车盘，既满足刹车盘硬度、金相、制动系数等性能，又可以降低生产过程中因高碳导致的生产成本高昂问题，增碳剂减少用量也起到对生产过程降低废气排放作用，同时通过调节制作方法中的温度等参数可适用多类刹车盘生产。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种低碳刹车盘，其特征在于,由重量百分比的以下组分制成：碳3.10～3.15％，硅2.20％～2.25％，锰0.70％～0.75％，磷0.05％～0.08％，硫0.06％～0.08％，锑0.01％～0.015％，余量为铁和微量元素,所述微量元素<0.01％，上述组分重量百分比含量之和为100％；
该低碳刹车盘的制作方法，包括以下步骤：
S1配料，按要求计算各组分的含量，并称重待用；
S2熔炼，将配好的原料加入中频感应电炉进行熔炼，并加入增碳剂，功率在1～20分钟内调至450kW，20分钟后功率逐步调至1440kW，逐步加入铁屑、废钢和回炉料，增碳剂随铁屑分批加入，加热至全部炉料熔化完毕，对铁液进行组分检测，并通过加入合金调整组分至合格范围内；
S3孕育处理，将熔炼处理后的铁液进行冲入法孕育处理，保温并加入孕育剂进行孕育；
S4浇铸，将孕育后的铁液浇铸在制作好的砂型中，保温1小时后，开箱落砂，自然冷却后形成刹车盘毛坯；
S5加工处理，对刹车盘毛坯进行抛丸清理，然后依次经过粗车、半精车、钻孔、精车和磨花工序；以及
S6后处理，对加工后的刹车盘进行清洗和包装。
2.如权利要求1所述的一种低碳刹车盘，其特征在于：所述碳和硅的重量比为1:0.70-0.72。
3.如权利要求1所述的一种低碳刹车盘，其特征在于：所述刹车盘的组分为：碳3.10～3.15％，硅2.20％～2.25％，锰0.70％，磷0.06％，硫0.06％，锑0.01％，微量元素<0.01％，余量为铁。
4.一种低碳刹车盘的制作方法，用于制作如权利要求1所述的一种低碳刹车盘，其特征在于：包括以下步骤：
S1配料，按要求计算各组分的含量，并称重待用；
S2熔炼，将配好的原料加入中频感应电炉进行熔炼，并加入增碳剂，功率在1～20分钟内调至450kW，20分钟后功率逐步调至1440kW，逐步加入铁屑、废钢和回炉料，增碳剂随铁屑分批加入，加热至全部炉料熔化完毕，对铁液进行组分检测，并通过加入合金调整组分至合格范围内；
S3孕育处理，将熔炼处理后的铁液进行冲入法孕育处理，保温并加入孕育剂进行孕育；
S4浇铸，将孕育后的铁液浇铸在制作好的砂型中，保温1小时后，开箱落砂，自然冷却后形成刹车盘毛坯；
S5加工处理，对刹车盘毛坯进行抛丸清理，然后依次经过粗车、半精车、钻孔、精车和磨花工序；以及
S6后处理，对加工后的刹车盘进行清洗和包装。
5.如权利要求4所述的一种低碳刹车盘的制作方法，其特征在于：所述增碳剂为锻后石油焦增碳剂，所述锻后石油焦增碳剂的粒度为1～5mm，其中粒型分布为粒度>3mm占60％，粒度1～3mm占40％。
6.如权利要求4所述的一种低碳刹车盘的制作方法，其特征在于：所述孕育剂为75#硅钡/硅铁孕育剂。
7.如权利要求4所述的一种低碳刹车盘的制作方法，其特征在于：所述步骤S2熔炼中，首先，在中频感应电炉投放起融块，然后依次投放按照重量百分比为30％回炉料、20％铁屑、0.5～1％增碳剂，待融化为铁液后，进行二次投放25％铁屑和10％废钢，检验铁液的组分比例，根据检验结果按需要投放1％～5％废钢、5％～10％回炉料、增碳剂和其他合金，检验并输出铁液。
8.如权利要求4所述的一种低碳刹车盘的制作方法，其特征在于：所述步骤S3孕育处理中，温度保持在1400℃～1460℃。
9.如权利要求8所述的一种低碳刹车盘的制作方法，其特征在于：所述步骤S3孕育处理中，所述低碳刹车盘无厚度＜5mm的薄壁时，温度控制在1420℃～1440℃。
10.如权利要求4所述的一种低碳刹车盘的制作方法，其特征在于：还包括除渣步骤，在所述步骤S3孕育处理后，控制铁液的温度在1350-1450℃，加入除渣剂并覆盖在铁液表面以减少铁液与空气接触。
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