CN115335614A - 制动体及制动装置 - Google Patents

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赵根相
金忠年保罗
崔官民
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Abstract

本发明提供一种制动体，所述制动体在产生制动力的接触面形成有包含铁基非晶态合金的涂层，所述制动力由进行旋转运动的制动体与摩擦单元摩擦而产生，所述涂层具有低的摩擦系数，因此制动时产生的粉尘少，并且因具有优异的耐腐蚀性和耐磨损性能，因此当应用于使用低预算生产的制动器基材时，具有性能优异且具有价格竞争力的特征。

Description

制动体及制动装置
技术领域
本发明的一个方面涉及一种可用于车辆或驱动装置的制动装置，以及包括在其中的制动体。
背景技术
一般来说，制动装置是用于调节和控制车辆或机械装置的运行速度的装置的统称，根据提供制动力的机构，主要分为鼓型制动器和盘型制动器。
鼓型制动器的特征在于，鼓型制动器通过流体的压力对活塞加压，使得制动蹄(brake shoe)伴随所述活塞的运动被挤压在制动鼓上并施加制动力，但是，由于其散热性能欠佳，近期大多数车辆倾向于使用散热性能优于鼓型制动器的盘型制动器。
盘型制动器包括主体，所述主体具有旋转体(盘)以及用于停止旋转体的旋转的制动片。所述盘型制动器可用于风力发电机的制动装置、车辆的制动装置以及一般(建筑)机械的制动装置。
用于车辆的制动装置容易受到腐蚀、磨损和变形(distortion)等问题的影响，这些问题会影响车辆的性能和乘员的安全。例如，摩擦表面的腐蚀会导致制动过程中的噪音和/或振动。传统的铸铁制动盘容易受到这种腐蚀问题的影响，并且重量相对较重，相比之下，重量比铸铁制动器轻的制动盘可以减轻车辆的簧下重量(unsprung weight)，并且可以提供诸如改善车辆操控性等优点。因此，预计具有改进的热、磨损和腐蚀特性以及减小的质量的汽车用制动盘将被持续研究和使用。
作为提高耐腐蚀性和耐摩擦性并提供改善的性能的方法，与研究可用于制动盘本身的新材料相比，通过涂层等表面处理来改善表面性能的方法更简单且经济实惠。用于涂覆车辆部件的常规工艺包括常规的热处理(例如铁素体氮碳共渗(FNC，ferritic-nitrocarburizing))。将铸铁制动盘浸入盐浴(salt bath)中进行热处理会产生抗氧化性和耐腐蚀性得到改善的化学改性的表面。然而，这种工艺需要对所有零件进行加热和淬火，而有可能导致热变形(distortion)。尽管这种工艺可以为车辆部件提供涂覆的表面，但热变形(distortion)会对尺寸稳定性和工艺中的报废结果产生不利影响。
其它现有技术提供在铝芯和不锈钢板之间产生扩散焊接(diffusion bond)的方法。然而，扩散焊接具有与该工艺相关的技术挑战和限制。例如，扩散焊接时对高压下轧制的要求限制了该工艺在平坦的制动盘上的应用。相比之下，可以应用于任意形状的材料和部件(例如，转子)的工艺将是有效的。此外，扩散通常需要长时间的高热和高压。另外，不需要高压且将热量传递到基材的最小区域的省时工艺(Time-efficient processes)将是有效的。虽然这些改进将是可取的，但是用于替代扩散焊接工艺的工艺将有附加的难题，例如与替代为使用涂覆金属相关的难题。例如，相关技术提供了由于金属基底与喷镀金属之间的剥离而无法产生令人满意的产品的教导，具体地，喷镀金属可能在零件内部剥落，例如，根据扩散焊接工艺，制备的层压板可能会缺乏完整性。
进一步地，新的涂覆方法可以允许设置车辆部件磨损(例如制动器转子磨损)的新指示器(indicator)。例如，相关技术的摩擦盘的特点在于耐磨层和一体式磨损指示器：当耐磨层磨损时，具有至少一种区别特征(颜色或纹理)的指示表面元件被暴露以示出摩擦盘已被暴露。然而，制动器磨损指示器不直接集成到制动盘，并且需要长时间的后处理。直接集成到金属并导出磨损指示器的新涂覆方法可以在例如制备工艺中提供显著的效率。
发明内容
技术课题
根据本发明的一个方面，本发明旨在提供一种制动体以及包括其的制动装置，所述制动体具有改善的耐腐蚀和耐磨性，从而可以减少粉尘和微尘的排放并延长使用寿命，进而可以降低制造成本并应用于量产车辆等。
解决方案
本发明的一个方面提供一种制动体，所述制动体设置在制动装置上，
所述制动体包括：结合单元，所述结合单元与驱动轴连接；以及制动单元，所述制动单元具有连接在所述结合单元的外周面的转子以及形成在所述转子表面的涂层，其中，所述涂层包含非晶态合金，并且所述涂层的热膨胀系数为所述转子的热膨胀系数的1.0倍～1.4倍。
此时，优选为，所述非晶态合金包含Fe，并包含：
第一成分，所述第一成分为选自Cr、Mo和Co中的至少一种，以及
第二成分，所述第二成分为选自B、C、Si和Nb中的至少一种。
优选为，所述转子包含铁基合金，
所述涂层在100N条件下测得的平均摩擦系数优选为0.001～0.08，所述涂层的维氏硬度优选为700Hv～1200Hv。
此外，所述涂层优选具有0.1％～1.0％的孔隙率，
所述涂层的厚度优选为50μm～400μm，
所述涂层优选通过在所述转子表面喷涂铁基非晶态合金粉末而形成。
此时，优选为，所述制动体中，所述转子为盘型，并且所述盘的至少一侧表面形成有所述涂层，或者
所述转子为鼓型，并且所述转子的内周面形成有所述涂层。
本发明的另一个方面提供一种制动装置，其用于对包括驱动轴的驱动机械进行制动，
所述制动装置包括制动体和摩擦单元，所述制动体包括结合单元和制动单元，所述结合单元在驱动时与所述驱动轴结合而转动，所述制动单元连接在所述结合单元的外周面，
所述摩擦单元在制动时向所述制动体位移以与所述制动体接触，并且与所述制动单元发生摩擦，
所述制动单元包括与所述结合单元连接的转子以及形成在所述转子表面的涂层，所述涂层的热膨胀系数为所述转子的热膨胀系数的1.0倍～1.4倍，并且所述涂层包含非晶态合金。
此时，所述非晶态合金优选包含Fe，并且包含：
第一成分，所述第一成分为选自Cr、Mo和Co中的至少一种；
第二成分，所述第二成分为选自B、C、Si和Nb中的至少一种，
所述转子优选包括铁基合金，
所述转子优选为盘型，所述转子的至少一侧表面形成有所述涂层，
或者，所述转子优选为鼓型，所述转子的内周面形成有所述涂层。
发明效果
根据本发明的一个实施例的制动体在制动时发生摩擦的制动单元上形成有非晶态合金涂层，因此相比传统的制动体具有低的表面摩擦系数，从而可以防止制动时产生大量灰尘和微尘的问题，并且因涂层具有提高的耐磨性和耐腐蚀性，因此具有改善制动体寿命的效果。
此外，在制造设置具有非晶态合金的涂层的制动体时，可以将量产型制动体的转子作为基材，因为可以以较低的生产成本生产高质量的制动盘，因此具有卓越的价格竞争力。
此外，本发明的一个实施例使用铁基制动体转子作为基材，由于形成相同铁基成分的非晶态合金涂层，基材的热膨胀系数和涂层的热膨胀系数在1倍至1.4倍的近似范围内，因此摩擦热造成的剥离和缺陷较少，并且具有涂层与基材表面的结合强度优异的优点。
此外，由于在形成涂层时不需要额外的中间层或粘合层，因此具有简化工艺和节约生产成本的优点。
附图说明
图1是示意性地示出本发明的一个实施例的制动装置的图。
图2是示意性地示出本发明的一个实施例的制动装置的制动体的图。
图3和图4是拍摄本发明的一个实施例和比较例的耐腐蚀性试验前后涂层变化的视图。
具体实施方式
在下文中详细描述本发明之前，应理解本说明书所用术语仅用于描述具体实施例的目的，并不旨在限制本发明的范围，本发明的范围仅由所附权利要求书限定。本文使用的所有技术术语和科学术语与本领域普通技术人员通常理解的含义相同，除非另有说明。
其中，1)附图中所示的形状、尺寸、比例、角度、数量等是示意性的，因此可以稍作改变。2)由于附图基于观察者的视线显示，因此描述附图的方向或位置可以根据观察者的位置进行各种改变。3)在不同的附图中，相同的附图标记可以用于相同的部件。
4)当使用“包括”、“具有”、“由...组成”等时，表示还可以添加其它部分，除非使用“仅”进行限定。5)当用单数描述时，也可以解释为复数。6)即使形状、尺寸的比较、位置关系等没有被描述为“大约”、“实际上”，也应被解释为包含通常的误差范围。
7)即使使用“在...之后”、“在...之前”、“接下来”、“后续”、“此时”等术语，也不代表这些术语用于限定时间顺序和位置顺序。8)诸如“第一”、“第二”和“第三”之类的术语只是为了分类方便而选择性地、可互换地或重复地使用的术语，不应以限定意义来解释。
9)当使用诸如“上”、“上方”、“下方”、“在...旁”、“侧面”、“之间”等术语描述两个部件之间的位置关系时，除非使用“直接”等术语限定，否则在两个部件之间可以设置有一个以上部件。10)当部件以“～或”电连接时，应被解释为部件可以单独地以及组合性地包括在内，但当部件以“～或，～其中之一”电连接时，应解释为部件被单独连接。
本说明书中的术语“非晶态”包括“非结晶态”或“非晶态相”的含义，并且是指在固体中不产生结晶的相，即不具有规则结构的相(phase)。
此外，在本说明书中，铁基非晶态合金粉末包括以最大重量比例包含铁的粉末形式的合金，并且该粉末中的非晶态相基本上占据大部分。
作为本发明的一个方面的制动体10包括：结合单元200，结合在装置或机械中用于结合车轮的旋转轴或驱动轴；以及制动单元100，与结合单元200的外周面结合，其中，所述结合单元实际上具有连接制动单元与旋转轴或驱动轴的作用。
制动体的形状可以根据所使用的装置的类型、制动装置的形状和方法而变化，例如使用盘型或鼓型的相对于中心轴具有旋转对称性的形状，制动体10优选使用盘型或鼓型。
图1是示出包括盘型制动体10(制动盘)的制动装置的外观的图，图2是示出根据本发明的一个方面的制动体10的图。
作为制动体10的一个示例，制动盘设置在包括驱动轴或车轴(旋转轴)的机器或车辆中，例如汽车、原动机和其它机械装置。
制动体10与转动的驱动轴或车轴一起转动，当制动装置工作时，转动的制动体10可与制动装置的摩擦单元20在表面发生摩擦。此时，制动体10受到摩擦阻力而失去转动动能，其转速降低而实现制动。
制动体10的结合单元200也称为轮毂，其是与车轮(wheel)的驱动轴或车轴连接以使制动体10转动的部件。结合单元200结合并连接到驱动轴或车轴，因此由汽车发动机产生并传递到车轮的转动动能可传递到制动体10。
结合单元200可以包括主体，所述主体上设置有用于结合螺母等紧固装置以与驱动轴或车轴结合的紧固孔；以及帽构件(hat-part)，所述帽构件与所述主体连接并具有从一侧突出的形状。
制动体10的结合单元200具有圆形外周面，结合单元200的尺寸不受限制，结合单元200的尺寸根据使用制动装置的装置或车辆以及制动装置的尺寸而不同。
在制动体10中，与结合单元200的外周面结合的制动单元100优选包括设置在结合单元200的外周面以与驱动轴或车轴一起转动的转子(Rotor)；以及形成在转子120的表面的涂层110。
其中，转子120是通过接收从驱动轴或车轴传递到制动体10的转动动能而转动的构件，通常用于构成制动体10的外观，其内部可以是具有通孔的环形或在内部具备通孔的圆筒鼓型。
如图2所示，根据本发明的一个实施例的制动体10为盘型制动体10，其中转子为在内部具有通孔的环形板材，位于转子中心的通孔可以在圆形的内周面与前述的结合单元200的外周面连接。
尽管在附图中没有具体示出，但是在制动单元100的转子120中，转子120的内周面与结合单元200的外周面可以一体地连接。此外，转子与结合单元可以在具有一个以上支柱(strut)结构的同时连接以构成在结合单元的外周面与转子的内周面之间形成有凹版或孔的结构。
制动单元100可包括具有盘型或鼓型的转子120和设置在转子120表面上的涂层110，并且如图2所示，优选在盘型转子120的表面上形成涂层110。
其中，转子120的材质没有特别限制，通常可以是铁基合金、铝合金或陶瓷材料等用低成本制造的材料，优选使用例如铸铁或灰口铸铁等铁基金属。包括铁基合金的转子120在价格竞争力方面是有利的，并且通常被制造成满足制动装置使用所需的标准或规范，其中包括制动体10的跳动量(Run-out)和厚薄差(DTV)的规格。
由于制动单元100包括设置在转子120的表面上的涂层110，因此制动体10的性能会受到形成在制动单元100的表面上的涂层110的表面特性和制动单元100与涂层110材料之间的关系的较大影响。具体而言，制动装置的性能或微尘的产生程度可以根据涂层110的表面摩擦系数和粗糙度发生变化，并且制动装置的寿命等可以根据涂层110和制动单元100的热导率、热膨胀系数、结合强度关系等发生变化。
根据本发明的一个实施例的制动体可以根据制动装置的结构和形状以及制动方法具有不同的主要发生摩擦的部位，并且制动时在制动单元100的至少一些表面或制动单元100的部分表面与结合单元200的部分表面之间发生摩擦的制动器可以包括在本发明的制动体中。
在下文中，将描述通过摩擦实现制动的制动单元100的制动盘，但本发明不限于此，并且在结合单元200的部分表面设置有涂层110，或者在制动时在结合单元200的部分表面产生摩擦的制动体10也可以包括在本发明的范围内。
为了防止制动液温度升高时制动液沸腾而形成气泡的汽锁现象，制动单元100的转子120可以进一步包括在转子的两个侧面之间用于冷却的孔或凹凸，例如，转子120可以为盘型，包括设置在转子120上的贯穿两个侧面的多个孔的通风(穿孔)盘可以用作转子120。
设置在转子120表面的涂层110可以改善制动体10的制动单元100的表面特性，更具体地，可以增加制动单元100的表面硬度，提高耐磨性、耐腐蚀性以及制动盘的寿命，并且通过降低表面摩擦系数，可以减少制动过程中产生的灰尘和微尘量，因此在排放粉尘和微尘的方面具有优势。
涂层110可以形成在制动单元100的转子120的一侧表面或两侧表面上，并且根据转子120的形状和操作方法，在转子120上设置涂层110的表面的位置和数量，以及设置有涂层110的涂层面积可以变化。
当转子120形成为盘型时，涂层110优选设置在盘型转子的至少一侧表面上；当转子120形成为鼓型时，涂层110优选设置在鼓型转子的内周面的至少一个区域中。
这是因为，对于具有盘型转子120的制动体10，制动装置的摩擦单元20优选设置在制动体10外侧的一侧或两侧表面上；对于具有鼓型转子120的制动体10，制动装置的摩擦单元20优选设置在鼓型转子120的内部。
涂层110的厚度可以根据涂层110的成分和涂层条件不同地形成，但是可以形成为50μm至400μm的厚度，优选为100μm至300μm。
当涂层110形成得比该范围薄时，涂层110的形成效果可能不足或可能缩短寿命，当形成比该范围厚的涂层110时，可能存在经济效率下降的问题。
涂层110优选为包括具有非晶态相的非晶态合金的非晶态合金涂层110。构成非晶态合金涂层110的非晶态合金优选为包含Fe的铁基非晶态合金。
铁基非晶态合金的组成以Fe为主要成分，并且包括选自Cr、Co和Mo中的至少一种的第一成分，以及选自B、C、Si和Nb中的至少一种的第二成分，其中，优选地，第二成分可以是B、C、Si和Nb中的至少两种。
更具体地，相对于合金中包含的100重量份的Fe，铁基合金包含30重量份～140重量份的第一成分，优选包含35重量份～100重量份的第一成分，更优选包含40重量份～92重量份的第一成分。
在可作为第一成分包括在内的Cr、Mo和Co中，铁基合金优选将Cr作为第一成分的必要成分，并且相对于100重量份的Fe，包含18.0重量份以下的Mo，优选包含10.0重量份以下的Mo。
此外，当Fe基合金包含Cr时，Cr的含量为Mo的含量的3倍以上，优选为Mo的含量的4倍以上，其中还包括Mo不包括在第一成分中的情况。
在铁基合金中，当Mo的含量满足相应重量份的范围，并且当Cr和Mo的含量满足前述比例时，铁基合金的非晶态形成能力将提高，可以形成主要包括非晶态相的合金涂层110，因此具有提高涂层110的耐磨损性能的效果。
铁基合金中，相对于100重量份的Fe，包含4重量份～20重量份的第二成分，优选包含5重量份～19重量份的第二组分。
在这种情况下，铁基合金可以包含B、C、Si和Nb中的至少两种作为第二成分，优选包含Si或Nb或者Si和Nb两者作为第二成分。即，可以包括Si和/或Nb。当铁基合金包含Si或Nb或者Si和Nb两者作为第二成分时，Si或Nb的含量分别为9重量份以下，优选包含1.5重量份至8.0重量份，更优选包含2.0重量份至6.0重量份。
当铁基合金含Si或Nb或者Si和Nb两者作为第二成分并且Si或Nb分别满足前述的重量份范围时，铁基合金的非晶态形成能力将被改进并且可以形成主要包括非晶态相的合金涂层110，从而具有提高涂层的耐磨性能的有利效果。
此外，本发明还可以包括第三成分，所述第三成分可以是选自W、Y、Mn、Al、Zr、Ni、Sc和P中的至少一种。
在这种情况下，相对于100重量份的Fe，添加的第三成分的总量小于1.125重量份，优选为1.0重量份以下，更优选为0.083重量份以下。
此外，相对于100重量份的Fe，第三成分分别包含0.9重量份以下，优选包含0.05重量份以下，当超过相应范围时，可能出现非晶态形成能力显着降低的问题。
当铁基合金包含相应范围内的第一成分和第二成分，或者包含相应范围内的第一成分至第三成分并且具有非晶态形成能力优异的组成时，相应组分的铁基合金可以用作本发明的非晶态合金，当第一成分至第三成分的重量份范围超出上述范围时，由于非晶态形成能力下降，可能会出现表面的机械性能劣化或者摩擦系数增加的问题。
如上所述的非晶态形成能力由各元素的原子尺寸(atomic size)、填充率(packing ratio)、深共晶(deep eutectic)和反应熵(entropy)的差异决定。
铁(Fe)作为构成非晶态合金涂层110的非晶态合金中的主要成分，也可以包含在形成有非晶态合金涂层110的转子120的构成材料中。具体地，当使用以高比例包含Fe的铸铁或铁基合金作为转子120的材料时，由于转子120和非晶态合金涂层110的热膨胀系数可以具有相似的值，因此在制动装置运行时，即使因摩擦而产生较大的温度变化，也不会出现非晶态合金涂层110从基材上剥离或在界面处损坏的情况。
此时，包括在非晶态合金涂层110的非晶态合金的热膨胀系数(A)与制动单元100的转子120的热膨胀系数(B)相似，其比值(A/B)为1.0倍～1.4倍，优选为1.0倍～1.3倍，更优选为1.2倍～1.25倍。
当热膨胀系数的比值小于或大于相应范围时，制动单元100与涂层110之间的热膨胀系数差异将变大，因此在因制动过程中产生的摩擦热而出现频繁的温度变化的条件下，可能发生基材与涂层110之间的结合力减弱或涂层110的寿命缩短的问题。
由于制动单元100与涂层110之间的热膨胀系数差异较小的特性，制动体10在形成涂层110时可以在转子与涂层之间不包括粘合层(bonding layer)或中间层(intermediatelayer)，并且即使在形成涂层110时不包括热处理工艺，也可以直接在制动体10的转子120的表面形成具有均匀厚度和性能的涂层110。
由于这些特性，当在制动体10的转子120上形成涂层110时，可以直接在制动单元100上形成涂层110，而无需形成额外的粘合层或底漆层，因此具有简化涂装工艺和生产工艺并降低制造成本的优点。
另一方面，制动时可能在涂层110的表面上产生制动力。制动时，制动体10的转动动能可以被转换成热能以提供制动力。
涂层110的表面摩擦系数在100N负荷下为0.001μ～0.8μ，优选为0.001μ～0.05μ，在1000N负荷下为0.06μ～0.12μ，优选为0.06μ～0.10μ。
当涂层110的表面摩擦系数大于该范围时，制动时可能会由于摩擦产生微尘并出现热量增加的问题，而当表面摩擦系数小于该范围时，可能会出现制动装置的制动性能变差的问题。
此外，涂层110的表面粗糙度可能会根据制动装置中一起使用的摩擦单元20，例如刹车片等的材料和性能而变化，然而算术平均粗糙度(Ra)值可以在0.03～0.5的范围内，优选在0.3～0.4的范围。
如果涂层110的算术平均粗糙度(以下称为粗糙度)低于该范围，则表面的摩擦系数可能会降低，或者可能无法充分产生摩擦力，如果粗糙度高于相应范围，则可能存在表面磨损和产生的微尘增加的问题。
当形成由铁基非晶态合金制成的涂层110时，形成涂层110的方法不受限制，但是涂层可以通过使用具有相应合金组成范围的非晶态合金粉末的涂覆方法形成。
此外，根据本发明的一个实施例，涂层110的表面通过珠击处理或喷丸(shotpeening)处理进行加工，从而可以将摩擦系数或粗糙度控制在合适的范围内，并且可通过提高因压缩应力提升耐磨性和疲劳韧性。
当通过喷镀方法形成涂层110时，可以使用铁基非晶态合金粉末。当通过雾化法制备合金粉末时，非晶态合金粉末的含量比例非常高，为90％以上，优选为95％以上，97％以上，99％以上，99.9％以上，实际上包含100％的非晶态相。即，如上所述的具有高比例非晶态相的铁基非晶态合金粉末可通过调节冷却速度来制备。
用于铁基非晶态合金涂层的合金材料可以制备成各种形状，但优选制备成粉末形式，并且非晶态合金粉末优选使用具有高球形度的粉末。
铁基非晶态合金粉末优选使用与上述涂层110的目标组成相同的组成来制备，并且可以使用与上述涂层110的合金组分相同组分的合金粉末。在合金粉末的制备过程中，投入并熔化按照目标组成计算的相应重量的原料以制备组合物，此时由于所投入原料的纯度以及某些元素在熔化过程中被汽化等现象，目标组分与实际组分之间可能会出现一些差异，当目标组分或实际组分包括在本说明书中的合金组分时，可将其视为与本发明的涂层110或与本发明的合金粉末相同的组分。
根据本发明的实施例的铁基非晶态合金粉末由于具有高比例非晶态相，因此其本身具有优异的密度、强度、耐磨性、耐摩擦性以及耐腐蚀性等性能。
根据本发明的实施例制备的铁基非晶态合金粉末的平均粒径可在1μm～150μm的范围内，但不限于此，并且可根据用途通过筛分调整粉末尺寸。
例如，当进行喷镀时，可以通过筛分处理将目标铁基非晶态合金粉末的尺寸调整到15μm～45μm的范围内；当进行MIM(粉末注射成型)时，可以通过筛分处理将目标铁基非晶态合金粉末的尺寸调整到20μm以下。
所述铁基非晶态合金粉末即使被重新熔化或暴露于高温并再次冷却固化，也可保持上述非晶态比例。此时，通过雾化法制备的铁基非晶态合金粉末中非晶态的比例(a)与将铁基非晶态合金粉末熔融至熔点以上后再冷却而制备的合金比例(b)满足下式。
(式1)
0.9≤b/a≤1
其中，为了导出所述(b)，作为通过将铁基非晶态合金粉末在合金的熔点以上熔融后再冷却来制备合金的方法，例如可以是喷镀、3D打印、冶金等传统的铸造方法。
此外，所述式1的b/a比优选为0.95至1，更优选为0.98至1，进一步优选为0.99至1。
另一方面，当形成涂层110时，可以在形成涂层110之前执行对制动体10的转子120进行表面处理的步骤，并且通过表面处理，可以整顿转子的表面，或者使涂层与转子均匀地结合。
作为涂层的涂覆方法，可以使用本领域技术人员可以使用的任何涂覆方法来形成具有相同组成和厚度的非晶态合金涂层110，包括喷镀法或激光熔覆。作为示例，可以将铁基非晶态合金粉末应用于喷镀工艺以在转子120上形成非晶态涂层110。
喷涂(spray)是将被加热成微小体积形状的金属或金属化合物喷洒在工件表面以使其附着在工件表面的方法，超音速火焰喷涂(HVOF)、等离子喷涂、激光熔覆喷涂、一般火焰喷镀、扩散喷涂和冷喷涂、真空等离子喷涂(VPS，vacuum plasma spray)、低压等离子喷涂(LPPS，low-pressure plasma spray)等均属于喷涂法。
根据本发明实施例的铁基非晶态合金粉末具有优异的非晶态形成能力，即使不确保非常高的冷却速度也能形成非晶态，因此即使通过如上所述的形成涂层110的工艺，非晶态在涂层中所占的比例也不会降低。
即，本发明的铁基非晶态合金粉末具有高比例的非晶态，在将非晶态相的比例为90％以上、99％以上、99.9％以上、实质上为100％的本发明的铁基非晶态合金粉末用作喷涂的材料时，涂层包含90％以上、95％以上、97％以上、99％以上、99.9％以上、或者实质上100％的非晶态相，因此其物理性能非常优异。
尤其，使用本发明的合金粉末进行超音速火焰喷涂时，由于非晶态比例实际上保持原状，因此物理性质的改善程度可被最大化。
此外，本发明的实施例的铁基非晶态合金粉末在测量时具有98％～99.9％的非常高的密度(coating density)，因此可以抑制腐蚀物通过气孔渗透。
用于喷镀的合金粉末粒径为10μm～100μm，优选为15μm～55μm，当所述合金粉末粒径小于10μm时，由于小颗粒会在喷镀工艺过程中粘附在喷镀枪(gun)上，因此有降低作业效率的风险，当超过100μm时，由于无法彻底溶解且与基材发生碰撞(即，未形成涂层就掉落到地板上)，因此有可能发生涂层生产率和效率下降的问题。
另一方面，本发明的实施例的包括铁基非晶态合金粉末的涂层110的维氏硬度为700Hv0.2～1200Hv0.2，优选为800Hv0.2～1000Hv0.2，摩擦系数(耐摩擦性)在100N的负荷下为0.001μm～0.08μm，优选为0.05μm以下，在1000N的负荷下为0.06μm～0.12μm，优选为0.10μm以下。
尤其，与现有涂层不同，通过超音速火焰喷涂方法形成涂层110时，截面(crosssection)几乎没有气孔，因此具有最大密度(full density)，并且，即便有气孔，其孔隙率也仅为0.1％～1.0％。
当进行超音速火焰喷涂时，形成多个路径(path)的结构形成在基材上，具体地，主要为黑色的氧化物堆积在每一层上，并且多个层以类似波浪的形状堆叠。通常情况下，这会降低涂层110的性能并使其变脆，但在本发明中，因涂层110中的气孔和氧化膜少，因此可以呈现出超高密度，并且可以提高涂层110的性能。
通过喷镀方法形成涂层110时，制动单元100的转子120与涂层110之间将具有优异的附着力，因此即使不包括额外的热处理等工艺，也可以形成具有优异的附着力的涂层110。
根据本发明的一个实施例的制动体10在制动单元100转子120的表面上直接形成非晶态合金涂层110而未形成粘合层或中间层，因此在形成涂层110的工艺之前无需形成粘合层或中间层的附加工艺，只需一个步骤就可以获得在转子120的表面具有涂层110的制动单元100，由于这些特性，其在生产力和价格竞争力方面具有优势。
此外，当在转子120的表面形成涂层110时，虽未示出制动体10，但是还可以包括直接形成在转子120的表面上的第一涂层和形成在第一涂层的表面上的第二涂层。
第二涂层可以由具有与第一涂层相同组分的非晶态合金制成，并且可包括通过不同涂覆方法形成的具有不同的非晶态相比例或孔隙率的其它涂层。
当第一涂层和第二涂层的非晶态相的比例彼此不同时，优选为暴露于外部环境的第二涂层的非晶态相的比例高于第一涂层的非晶态相的比例。涂层的孔隙率可以根据涂覆方法而变化，但是优选具有小的孔隙率，并且优选为第二涂层的孔隙率小于或等于第一涂层的孔隙率。
此外，本发明的涂层110可以形成在制动体10的表面的部分区域上。涂层110优选形成在制动体10的转子120转动时与摩擦单元20接触的区域的至少一部分表面上，并且可以设置在与稍后将描述的摩擦单元20接触的至少一部分区域。
例如，当涂层110设置在制动体10的转子120表面的部分区域时，根据涂层110形成与否，制动单元100的表面可能形成得不光滑。
为了平坦地形成制动单元100的整个表面，可在制造转子120时预先以不同的形状或图案制造转子120，使得待形成涂层110的区域比不形成涂层110的区域更凹陷或下陷。
此外，通过调整涂层110的厚度，可以将制动体10制造为制动单元100的表面根据涂层110的形状在表面上具有凹凸。
当涂层110设置为在转子120的部分表面上具有特定图案时，表面上可能会出现凹凸，并且摩擦热可以通过这些凹凸有效地从表面散发，因此可以期待延长制动体10的寿命的效果。
作为示例，可以在转子120的表面上设置被图案化的涂层110，使得涂层110的内周面和外周面沿中心相对于制动体10的旋转轴形成同心圆状的环状区域，并且被图案化的涂层110可以设置为一个以上非连接区域。
作为涂层110图案的另一示例，在从制动体10的旋转轴线沿辐射方向形成的图形可以重复多个以形成为旋转对称的形状。此时，对各图形的形状不受限制，但优选为相同的形状，各个图形之间的间距优选为相同，并且可以是呈辐射方向或螺旋形状辐射的螺线形状。
当涂层110形成在转子120表面的部分区域时，相对于转动的制动体10，在形成涂层110的区域和未形成涂层110的区域可能同时发生摩擦，并且由于涂层110的厚度以及制动体10的转子120的表面结构可以起到在表面形成凹凸或增加表面粗糙度的作用，因此可以使用具有多种结构的转子120和涂层110的图案。
具体实施方式
本发明的另一方面提供一种制动装置，所述制动装置用于制动包括驱动轴在内的驱动机械等，并且所述制动装置包括前述的制动体10。如图1所示，制动装置包括制动体10和摩擦单元20。
摩擦单元20在制动时接收制动力或信号并朝向制动体10移位。此时，通过摩擦单元20的位移使转动的制动体10的制动单元100的表面与摩擦单元20相互接触并摩擦，由此产生的摩擦力为驱动中的机械提供制动力。
制动装置可以包括一个或两个以上的摩擦单元20，并且摩擦单元20可以与制动体10的一个侧面或两个侧面接触。例如，可以在制动体10的两个侧面分别设置一个摩擦单元20，并且可以同时在制动体10的方向上移位以与制动体10的制动单元100接触。
摩擦单元20通过位移在制动体10的制动单元100的至少一个表面上摩擦，此时，制动体10的转动动能通过摩擦转换成热能并实现制动。
摩擦单元20的形状、结构和数量可以根据制动装置的类型和形状而变化，例如，盘型制动器可以使用一个或两个以上制动片作为摩擦单元20。
此时，制动片可以分别与一对能够以滑动方式移动的背板结合，这对制动片可以彼此面对并且设置在这对制动片之间。
刹车片的材质不受限制，可以采用不使用石棉基材料的有机(Organic)、非钢(Non-steel)、低钢(Low steel)、钢基、陶瓷、树脂或半金属(semi-metalic)材料等。
制动装置不仅包括制动体10和摩擦单元20，还包括其它部件，但是在本说明书中省略了对制动体10和摩擦单元20以外的部件的描述，并且基于普通技术水平所能推断的通用制动系统的组成部分可以包括在这个方面的制动装置中。
实施例
实施例1至实施例8：利用铁基非晶态合金粉末制备制动体
将下表1所示的成分和重量比(weight ratio)的组成供应到氮气气氛下的雾化器，将其雾化为熔融状态后，按照下表1所示的冷却速度进行冷却以制备出实施例1至实施例8所示的非晶态合金粉末。
接着，使用实施例1至实施例8的铁基非晶态合金粉末和装备(Oerlikon MetcoDiamond Jet系列HVOF气体喷涂系统)，以氧气和丙烷气为燃料，在30cm的喷射距离下采用超音速火焰喷涂(HVOF，High Velocity Oxygen Fuel)工艺在铸铁制动盘表面形成了0.3mm厚的涂层110。此时使用的设备和具体条件如下。
DJ Gun HVOF
[条件]枪型：混合，风帽：2701，LPG流量(LPG Flow)：160SCFH，LPG压力(LPGPressure)：90PSI，氧气流量(Oxygen flow)：550SCFH，氧气压力(Oxygen Pressure)：150PSI，气流(Air flow)：900SCFH，气流压力(Air Pressure)：100PSI，氮气流量(Nitrogenflow)：28SCFH，氮气压力(Nitrogen Pressure)：150PSI，喷枪速度：100m/min，喷枪间距：3.0mm，进料速度(Feeder rate)：45g/min，离地距离：250mm
【表1】
Figure BDA0003746553520000161
*D50(单位：μm)
比较例
比较例1至比较例7：利用铁基合金粉末制备制动体
将下表2所示的成分和重量比的组成供应到氮气气氛下的雾化器，将其雾化为熔融状态后，按照下表2所示的冷却速度进行冷却以制备比较例1至比较例7所示的非晶态合金粉末。
接下来，使用制备的合金粉末以与实施例中相同的方式形成了涂层110。结果显示，所制备的涂层110中同时具有非晶态相和结晶相，或者大部分是结晶相。
【表2】
Figure BDA0003746553520000171
*D50(单位：μm)
实验例
实验例1：涂层的硬度评价
使用HVS-10数字式低负载维氏硬度计(HVS-10digital low load VickersHardness Tester Machine)针对实施例3、4、6、7、8和比较例1至4的涂层样品截面进行了显微硬度(Miro-hardness)测试，其结果如下表3所示。
【表3】
区分 区域(area) 测试值(Test value)HV<sub>0.2</sub> 平均(Average)HV<sub>0.2</sub>
实施例3 截面 802/754/828/765/710 771
实施例4 截面 898/834/944/848/789 862
实施例6 截面 1304/1139/1097/1194/1139 1174
实施例7 截面 892/788/811/828/843 832
实施例8 截面 910/899/869/937/922 907
比较例1 截面 669/756/623/689/683 684
比较例2 截面 928/862/876/921/802 877
比较例3 截面 828/848/1012/944/771 880
比较例4 截面 821/855/808/783/633 780
如表3所示，施加了实施例6的合金粉末的样品的截面平均硬度最佳，其余实施例示出了与比较例相似的硬度值。
实验例2：涂层和制动单元的热膨胀系数评价
通过制备具有与实施例6至8和比较例1至3相同组成的非晶态合金样品，测量了热膨胀系数，制动单元材料以常用的铸铁为基准，比较了涂层和制动单元的热膨胀系数，铸铁的热膨胀系数以10.2ppm/℃为基准。
【表4】
Figure BDA0003746553520000181
实验例3：使用合金粉末的涂层的摩擦力和耐磨性评价
为了评价摩擦力(摩擦系数)，通过润滑条件下的金属环块(ring-lump)测试获得了与实施例1、4、5、7、8以及比较例1至3的合金组分相同的涂层的磨损宽度(wear width)，具体地，环块测试采用了L-MM46带液压(hydromantic)润滑油的MR-H3A型高速坏块磨损机，测试参数(parameters)按50N·5min→100N·25min→1000N·55min的顺序进行。
获得的摩擦系数和磨损宽度如下表5和表6所示。
【表5】
Figure BDA0003746553520000191
【表6】
区分 Width/mm
实施例1 0.79
实施例4 0.75
实施例5 0.71
实施例7 0.68
实施例8 0.68
比较例1 0.98
比较例2 1.15
比较例3 0.82
实验例4：涂层的耐腐蚀性评价
图3是用光学显微镜观察的利用本发明的实施例2、5、7的铁基非晶态合金粉末的喷涂涂层样品的未腐蚀/已腐蚀截面的图，(a)～(c)分别是观察实施例2、5、7的样品的图，图4是用光学显微镜观察的利用比较例5、6、7的合金粉末的喷涂涂层样品的未腐蚀/已腐蚀截面的图，(a)～(c)分别是观察比较例5、6、7的样品的图。
具体地，在室温下将每个喷涂涂层样品浸入浓度为95％至98％的硫酸(H2SO4)溶液，浸泡5分钟后使用光学显微镜(Leica DM4 M)观察未腐蚀涂层样品和腐蚀涂层样品的截面(cross-section)和表面(surface)，在图3和图4中，左侧表示非腐蚀材料，右侧表示已腐蚀材料。
观察结果显示，当使用实施例2、5、7的涂层样品时，如图3所示，浸泡在硫酸之前和之后的外观没有显著差异，由此可知其腐蚀抵抗力最佳。
相比之下，在使用比较例5、6、7的涂层样品时，如图4所示，腐蚀程度严重，示出了极差的耐腐蚀性。
这是由涂层是否为非晶态决定的，在实施例中，涂层对强酸腐蚀剂完全没有反应，而在包含结晶的比较例中，涂层与腐蚀剂反应并被腐蚀，从而示出了较差的耐腐蚀性。
上述各实施例中所示的特征、结构、效果等可以由实施例所属领域的普通技术人员针对其它实施例进行组合或修改而实施。因此，与这些组合和修改有关的内容应被理解为包括在本发明的范围内。
附图标记说明
10：制动体 20：摩擦单元
100：制动单元 110：涂层
120：转子 200：结合单元

Claims (15)

1.一种制动体，设置在制动装置上，所述制动体包括：
结合单元，所述结合单元与驱动轴连接；以及
制动单元，所述制动单元具有连接在所述结合单元的外周面的转子以及形成在所述转子的表面的涂层，
其中，所述涂层包含非晶态合金，并且，所述涂层的热膨胀系数为所述转子的热膨胀系数的1.0倍～1.4倍。
2.根据权利要求1所述的制动体，其中，
所述非晶态合金包含Fe，并包含：
第一成分，所述第一成分为选自Cr、Mo和Co中的至少一种；以及
第二成分，所述第二成分为选自B、C、Si和Nb中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的制动体，其中，
所述转子包含铁基合金。
4.根据权利要求1所述的制动体，其中，
所述涂层在100N条件下测得的平均摩擦系数为0.001～0.08。
5.根据权利要求1所述的制动体，其中，
所述涂层的维氏硬度为700Hv～1200Hv。
6.根据权利要求1所述的制动体，其中，
所述涂层具有0.1％～1.0％的孔隙率。
7.根据权利要求1所述的制动体，其中，
所述涂层的厚度为50μm～400μm。
8.根据权利要求3所述的制动体，其中，
所述涂层是通过在所述转子表面喷涂铁基非晶态合金粉末而形成的。
9.权利要求1至8中任一项所述的制动体，其中，
所述转子为盘型，并且所述盘的至少一侧表面形成有所述涂层。
10.权利要求1至8中任一项所述的制动体，其中，
所述转子为鼓型，并且所述转子的内周面形成有所述涂层。
11.一种制动装置，用于对包括驱动轴的驱动机械进行制动，所述制动装置包括：
制动体，所述制动体包括结合单元和制动单元，所述结合单元在驱动时与所述驱动轴结合并进行转动，所述制动单元连接在所述结合单元的外周面；以及
摩擦单元，所述摩擦单元在制动时向所述制动体位移以与所述制动体接触，并且与所述制动单元发生摩擦，
所述制动单元包括与所述结合单元连接的转子以及形成在所述转子的表面的涂层，
所述涂层的热膨胀系数为所述转子的热膨胀系数的1.0倍～1.4倍，并且，所述涂层包含非晶态合金。
12.根据权利要求11所述的制动装置，其中，
所述非晶态合金包含Fe；并包含：
第一成分，所述第一成分为选自Cr、Mo和Co中的至少一种；以及
第二成分，所述第二成分为选自B、C、Si和Nb中的至少一种。
13.根据权利要求12所述的制动装置，其中，
所述转子包含铁基合金。
14.权利要求11至13中任一项所述的制动装置，其中，
所述转子为盘型，并且所述转子的至少一侧表面形成有所述涂层。
15.权利要求11至13中任一项所述的制动装置，其中，
所述转子为鼓型，并且所述转子的内周面形成有所述涂层。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4067732A (en) * 1975-06-26 1978-01-10 Allied Chemical Corporation Amorphous alloys which include iron group elements and boron
KR100543675B1 (ko) * 2004-04-06 2006-01-23 엠이아이코리아 (주) 내연기관용 슬라이딩 부품
US20110048871A1 (en) * 2007-08-22 2011-03-03 Meckel Nathan K Brake rotors, disk assemblies, and other components
EP2558607B1 (en) * 2010-03-19 2017-08-09 Crucible Intellectual Property, LLC Iron-chromium- molybdenum-based thermal spray powder and method of making of the same
US9004240B2 (en) * 2013-02-27 2015-04-14 Integran Technologies Inc. Friction liner
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