EP4602190A1 - Alliage de fer et pièce pour véhicule automobile comprenant ledit alliage - Google Patents

Alliage de fer et pièce pour véhicule automobile comprenant ledit alliage

Info

Publication number
EP4602190A1
EP4602190A1 EP23798274.9A EP23798274A EP4602190A1 EP 4602190 A1 EP4602190 A1 EP 4602190A1 EP 23798274 A EP23798274 A EP 23798274A EP 4602190 A1 EP4602190 A1 EP 4602190A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
ranging
iron alloy
iron
weight
alloy
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP23798274.9A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Vincent COLINET
Marc JOUSSET
Stéphane RIOBE
Arthur SAGNOL
Laurent SOULAT
Loic VAISSIERE
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Renault SAS
Original Assignee
Renault SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Renault SAS filed Critical Renault SAS
Publication of EP4602190A1 publication Critical patent/EP4602190A1/fr
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C37/00—Cast-iron alloys
    • C22C37/10—Cast-iron alloys containing aluminium or silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/12—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing tungsten, tantalum, molybdenum, vanadium, or niobium

Definitions

  • TITLE Iron alloy and part for motor vehicle comprising said alloy
  • the invention relates to a specific iron alloy, a part for a motor vehicle comprising said iron alloy and a motor vehicle comprising said part.
  • MB ranging from 0.5 to 0.7.
  • the iron alloy comprises, in % by weight:
  • the iron alloy consists, in % by weight:
  • Another object of the invention relates to a part for a motor vehicle, such as a braking rotor, comprising at least one iron alloy according to the invention as previously described.
  • alloy A is a comparative iron alloy.
  • Alloys B to D are alloys according to the invention. Alloys B to D are obtained following the same production process as alloy A by adapting the melting bed to which the alloy elements of the invention are added (V, Mo, Cr, Cu). Then, the alloys were transformed into disks with a diameter ⁇ 150 mm and a thickness ⁇ 15 mm, then characterized. The chemical composition was produced from the spectrometric medals cast during the manufacture of the discs.
  • the iron alloys B, C and D according to the invention have a Brinell hardness significantly higher than that of the comparative iron alloy A.
  • the iron alloys according to the invention have improved hardness.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Abstract

La présente invention porte sur un alliage de fer comprenant, en % en poids : C allant de 3,1 à 3,9; Si allant de 1,8 à 2,8; Mn allant de 0,5 à 0,9; V allant de 0,2 à 0,6; Mo ≤ 0,7; Cu < 0,6; Cr ≤ 0,35; Ni < 0,2; S < 0,15; P < 0,1; Sn < 0,1; du fer et des impuretés inévitables.

Description

DESCRIPTION
TITRE : Alliage de fer et pièce pour véhicule automobile comprenant ledit alliage
Domaine technique
La présente invention concerne de manière générale les alliages de fer, notamment les alliages de fer destinés à être intégrés au sein d’un véhicule automobile.
En particulier, l’invention concerne un alliage de fer spécifique, une pièce pour véhicule automobile comprenant ledit alliage de fer et un véhicule automobile comprenant ladite pièce.
Etat de la technique
Lorsque le rotor de freinage et la plaquette de frein rentrent en contact lors du freinage, des particules fines sont émises. Ces particules issues du freinage sont nuisibles pour la santé et font l’ objet d’une attention particulière de la commission européenne.
Plus précisément, les particules issues du freinage proviennent de l’usure de la piste du rotor de freinage et de la plaquette de frein en contact l’une de l’ autre.
A l’heure actuelle, les rotors de freinage sont en fonte, c’ est-à-dire un matériau qui est un alliage de fer spécifique. Ce matériau conduit à une forte émission de particules fines à l’ origine des travaux de la commission européenne.
L’usure de la piste de freinage peut dépendre de la dureté du matériau constituant le rotor de freinage. Plus un matériau est dur, plus il est résistant et moins l’usure de la piste du rotor de freinage est élevée. Une usure moindre entraîne une réduction de l’ émission des particules issues du freinage.
Diverses pistes ont été explorées pour améliorer la dureté de ce matériau. Le renforcement du matériau par dépôt d’un revêtement supplémentaire a notamment été étudié. Même si cela améliore effectivement la dureté de surface du matériau, le coût associé est néanmoins extrêmement élevé. En effet, les investissements sont lourds et génèrent un surcoût de la pièce à développer. Ainsi, il existe un besoin de disposer d’ alliages de fer présentant une dureté et une usure améliorées.
Exposé de l’invention
L’ invention a donc pour but de fournir un alliage de fer présentant une dureté améliorée et une usure améliorée.
L’ invention a donc pour objet un alliage de fer comprenant, en % en poids :
C allant de 3, 1 à 3,9 ;
Si allant de 1 ,8 à 2,8 ;
Mn allant de 0,5 à 0,9 ;
V allant de 0,2 à 0,6 ;
Mo < 0,7 ;
Cu < 0,6 ;
Cr < 0,35 ;
Ni < 0,2 ;
S < 0, 15 ;
P < 0, 1 ;
Sn < 0, 1 ; du fer et des impuretés inévitables.
Dans l’ alliage de fer selon l’ invention, les pourcentages en poids (% en poids) sont définis par rapport au poids total de l’ alliage de fer.
La présente invention a également pour objet une pièce pour véhicule automobile, telle qu’un rotor de frein, comprenant au moins un alliage de fer selon l’ invention.
Un autre objet de l’invention est un véhicule automobile comprenant au moins une pièce pour véhicule automobile selon l’ invention.
Grâce à l’ alliage de fer selon l’invention, une amélioration de la dureté et une réduction de l’usure sont obtenues.
D’ autres caractéristiques, aspects, objets et avantages ressortiront de la description qui va suivre et des exemples suivants, donnés à titre purement illustratif.
Au sens de la présente invention, l’ expression « au moins un » utilisée est équivalente à l’ expression « un ou plusieurs » . De plus, les bornes d’un domaine de valeurs sont comprises dans ce domaine, notamment dans les expressions « compris entre ... et ... » et « ... de ... à ... », sauf mentions spécifiques.
En outre, il est entendu par « < » strictement inférieur à. Par exemple, Ni < 0,2 signifie que la teneur en nickel est strictement inférieure à 0,2% en poids par rapport au poids total de l’ alliage de fer. De plus, il est entendu par « < » inférieur ou égal à. Par exemple, Cr < 0,35 signifie que la teneur en chrome est inférieure ou égale à 0,35 % en poids par rapport au poids total de l’ alliage de fer.
Ainsi, au sens de la présente invention, il est entendu par l’ expression « ... de ... à < ... » que la borne basse du domaine de valeurs est comprise dans le domaine mais que la borne haute est exclue du domaine de valeurs. Par exemple, « Cu allant de 0,2 à < 0,6 » signifie que 0,2 est compris dans le domaine et que 0,6 est exclu du domaine. En d’ autres termes, « Cu allant de 0,2 à < 0,6 » signifie que la teneur en cuivre est supérieure ou égale à 0,2% en poids et strictement inférieure à 0,6% en poids par rapport au poids total de l’ alliage de fer.
Au sens de la présente invention, il est entendu par « impureté inévitable » un atome, ou un groupe d’ atomes, différent de C, Si, Mn, V, Mo, Cu, Cr, Ni, S , P, et Sn, qui est présent dans une teneur inférieure ou égale à 0, 1 % en poids par rapport au poids total de l’ alliage de fer, à l’ exception de Zn où la teneur est inférieure ou égale à 0,2% en poids par rapport au poids total de l’ alliage de fer. En d’ autres termes, chaque impureté inévitable est présente en une teneur inférieure ou égale à 0, 1 % en poids par rapport au poids total de l’ alliage de fer, à l’ exception de Zn où la teneur est inférieure ou égale à 0,2% en poids par rapport au poids total de l’ alliage de fer.
Comme indiqué précédemment, la présente invention a pour objet un alliage de fer tel que défini ci-avant.
Avantageusement, la totalité des impuretés inévitables est présente selon une teneur inférieure ou égale à 0,5 % en poids par rapport au poids total de l’ alliage de fer. Avantageusement, l’ alliage de fer comprend au moins 80% en poids de fer, de préférence au moins 85 % en poids de fer par rapport au poids total de l’ alliage de fer.
Avantageusement, l’ alliage de fer comprend, en % en poids : Cu allant de 0,2 à < 0,6, de préférence allant de 0,4 à < 0,6.
Selon un premier mode de réalisation préféré, l’ alliage de fer comprend, en % en poids : Cr allant de 0,2 à 0,35.
De préférence, dans ce premier mode de réalisation, l’ alliage de fer peut comprendre, en % en poids : V allant de 0,2 à 0,3.
Préférentiellement, dans ce premier mode de réalisation, l’ alliage de fer peut comprendre, en % en poids : Mo < 0, 1.
Selon un mode de réalisation préférentiel, l’ alliage de fer comprend, en % en poids : Cr allant de 0,2 à 0,35 ;
V allant de 0,2 à 0,3 ; et
Mo < 0, 1.
Selon un autre mode de réalisation préférentiel, l’ alliage de fer comprend, en % en poids : Cu allant de 0,2 à < 0,6 ;
Cr allant de 0,2 à 0,35 ;
V allant de 0,2 à 0,3 ; et Mo < 0, 1.
Selon un mode de réalisation plus préférentiel, l’ alliage de fer comprend, en % en poids : Cu allant de 0,4 à < 0,6 ;
Cr allant de 0,2 à 0,35 ;
V allant de 0,2 à 0,3 ; et
Mo < 0, 1.
Selon un deuxième mode de réalisation, l’ alliage de fer comprend, : en % en poids : Cr < 0,25.
De préférence, dans ce deuxième mode de réalisation, l’ alliage de fer peut comprendre, en % en poids : V allant de 0,4 à 0,6.
Préférentiellement, dans ce deuxième mode de réalisation, l’ alliage de fer peut comprendre, en % en poids : Mo allant de 0,5 à 0,7. Selon un mode de réalisation préférentiel, l’ alliage de fer comprend, en % en poids : Cr < 0,25 ;
V allant de 0,4 à 0,6 ; et
Mo allant de 0,5 à 0,7.
Selon un autre mode de réalisation préférentiel, l’ alliage de fer comprend, en % en poids :
Cu allant de 0,4 à < 0,6 ;
Cr < 0,25 ;
V allant de 0,4 à 0,6 ; et
Mo allant de 0,5 à 0,7.
Avantageusement, l’ alliage de fer consiste, en % en poids :
C allant de 3, 1 à 3,9 ;
Si allant de 1 ,8 à 2,8 ;
Mn allant de 0,5 à 0,9 ;
V allant de 0,2 à 0,6 ;
Mo < 0,7 ;
Cu < 0,6 ;
Cr < 0,35 ;
Ni < 0,2 ;
S < 0, 15 ;
P < 0, 1 ;
Sn < 0, 1 ; le reste étant constitué par le fer et les impuretés inévitables.
Un autre objet de l’invention concerne une pièce pour véhicule automobile, telle qu’un rotor de freinage, comprenant au moins un alliage de fer selon l’ invention tel que précédemment décrit.
La présente invention a également pour objet un véhicule automobile comprenant au moins une pièce pour véhicule automobile selon l’ invention telle que précédemment décrit.
Les exemples suivants servent à illustrer l’ invention sans toutefois présenter un caractère limitatif.
EXEMPLES Les alliages de fer tels que décrits dans le tableau 1 ci-dessous ont été préparés : les teneurs sont exprimées en % en poids par rapport au poids total de l’alliage de fer.
[Tableau 1]
Ainsi, l’ alliage A est un alliage de fer comparatif. Les alliages B à D sont des alliages selon l’invention. Les alliages B à D sont obtenus suivant le même procédé d’élaboration que l’ alliage A en adaptant le lit de fusion auquel on ajoute les éléments d’ alliage de l’invention (V, Mo, Cr, Cu). Puis, les alliages ont été transformés en disque de diamètre < à 150 mm et d’ épaisseur < à 15 mm, puis caractérisés. La composition chimique a été réalisée à partir des médailles spectrométriques coulées lors de la fabrication des disques.
Evaluation de la dureté
La dureté des différents alliages a été évaluée conformément à la norme NF EN ISO 6506- 1 du 22 novembre 2014. La dureté Brinell est exprimée en HB .
Les résultats sont rassemblés dans le tableau 2 ci-dessous :
[Tableau 2]
Il apparaît clairement que les alliages de fer B , C et D selon l’ invention présentent une dureté Brinell significativement plus élevée que celle de l’ alliage de fer A comparatif.
Par conséquent, les alliages de fer selon l’invention présentent une dureté améliorée.
Evaluation de l’usure
L’usure des alliages A à C a été évaluée sur banc pion/disque. Un pion en matière de plaquette de frein est mis en contact à une pression et une vitesse linéaire données sur une face d’un disque en alliage de fer. Après un temps fixé de frottement, le volume d’usure de la piste du disque en alliage de fer est mesuré et rapporté à la distance parcourue en frottement afin de déterminer le taux d’usure en mm3/km.
Les résultats sont rassemblés dans le tableau 3 ci-dessous :
[Tableau 3]
Il apparaît clairement que les alliages de fer B et C selon l’invention présentent un taux d’usure significativement moins élevé que celui de l’ alliage de fer A comparatif. Il est notamment relevé que lorsque l’ alliage de fer C selon l’ invention est mis en œuvre, un taux d’usure deux fois moins élevé que celui de l’ alliage de fer A comparatif peut être observé.
Par conséquent, les alliages de fer selon l’invention présentent un comportement à l’usure amélioré.
Les alliages de fer selon l’ invention présentent donc une dureté et une usure améliorée, c’est-à-dire une dureté plus élevée et une usure réduite. Avec une réduction de l’usure, l’ émission des particules issues du freinage peut être réduite, mais aussi la durée de vie des pièces pour véhicules automobiles, telles qu’un rotor de freinage, peut être améliorée.

Claims

REVENDICATIONS
1. Alliage de fer comprenant, en % en poids : C allant de 3, 1 à 3,9 ;
Si allant de 1 ,8 à 2,8 ;
Mn allant de 0,5 à 0,9 ;
V allant de 0,2 à 0,6 ;
Mo < 0,7 ;
Cu < 0,6 ;
Cr < 0,35 ;
Ni < 0,2 ;
S < 0, 15 ;
P < 0, 1 ;
Sn < 0, 1 ; du fer et des impuretés inévitables.
2. Alliage selon la revendication 1 , comprenant au moins 80% en poids de fer, de préférence au moins 85% en poids de fer par rapport au poids total de l’ alliage de fer.
3. Alliage selon la revendication 1 ou 2, comprenant : Cu allant de 0,2 à < 0,6, de préférence allant de 0,4 à < 0,6.
4. Alliage selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant : Cr allant de 0,2 à 0,35.
5. Alliage selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant : V allant de 0,2 à 0,3.
6. Alliage selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant : Mo < 0, 1.
7. Alliage selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, comprenant : Cr < 0,25.
8. Alliage selon la revendication 7 , comprenant : V allant de 0,4 à 0,6.
9. Alliage selon la revendication 7 ou 8, comprenant : Mo allant de 0,5 à 0,7.
10. Pièce pour véhicule automobile, telle qu’un rotor de freinage, comprenant au moins un alliage de fer selon l’une quelconque des revendications précédentes .
1 1. Véhicule automobile comprenant au moins une pièce pour véhicule automobile selon la revendication 10.
EP23798274.9A 2022-10-11 2023-10-10 Alliage de fer et pièce pour véhicule automobile comprenant ledit alliage Pending EP4602190A1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2210431A FR3140636B1 (fr) 2022-10-11 2022-10-11 Alliage de fer et pièce pour véhicule automobile comprenant ledit alliage
PCT/FR2023/051570 WO2024079417A1 (fr) 2022-10-11 2023-10-10 Alliage de fer et pièce pour véhicule automobile comprenant ledit alliage

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4602190A1 true EP4602190A1 (fr) 2025-08-20

Family

ID=85037020

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP23798274.9A Pending EP4602190A1 (fr) 2022-10-11 2023-10-10 Alliage de fer et pièce pour véhicule automobile comprenant ledit alliage

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP4602190A1 (fr)
CN (1) CN120051586A (fr)
FR (1) FR3140636B1 (fr)
WO (1) WO2024079417A1 (fr)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0832944B2 (ja) * 1988-11-17 1996-03-29 日産自動車株式会社 ディスクブレーキ用ローター
JP3421990B2 (ja) * 2000-11-27 2003-06-30 日野自動車株式会社 高強度耐熱鋳鉄材
JP2003247014A (ja) * 2002-02-21 2003-09-05 Aisin Takaoka Ltd ディスクブレーキ用ロータの製造方法
JP2004257422A (ja) * 2003-02-24 2004-09-16 Aisin Takaoka Ltd ディスクブレーキ用ロータの製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2024079417A1 (fr) 2024-04-18
FR3140636A1 (fr) 2024-04-12
FR3140636B1 (fr) 2024-09-06
CN120051586A (zh) 2025-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101278412B1 (ko) 베어링 장치
CN1334353A (zh) 铝轴承合金
CN100480409C (zh) 无铅铜合金滑动材料
EP1844173A1 (fr) Procede de fabrication de toles d&#39;acier austenitique fer-carbone-manganese et toles ainsi produites
CA1304276C (fr) Toles en alliage d&#39;aluminium contenant du magnesium aptes a la fabrication par emboutissage-etirage de corps de boites et procede d&#39;obtention desdites toles
EP4602190A1 (fr) Alliage de fer et pièce pour véhicule automobile comprenant ledit alliage
WO2012085489A1 (fr) Procede de fabrication d&#39;un alliage renforce par nitruration plasma
US5975256A (en) Drum brake especially for a two-wheeled vehicle
JP3654695B2 (ja) 耐摩耗性アルミニウム合金
JP3351181B2 (ja) 耐摩耗アルミニウム合金製摺動部材
JP4422255B2 (ja) アルミニウム基軸受合金
FR3073528A1 (fr) Matériau de fonte
FR2916452A1 (fr) Alliage a base de cuivre et piece obtenue
JPS6055582B2 (ja) アルミニウム軸受材料
Zhang et al. Effects of Si alloying and T6 treatment on mechanical properties and wear resistance of ZA27 alloys
EP0064468B1 (fr) Procédé de fabrication de feuilles en alliages d&#39;aluminium-fer hypoeutectiques
JP3803947B2 (ja) 銅基焼結軸受材料およびその製造方法
EP0069680A1 (fr) Procédé d&#39;affinage du grain du silicium primaire des alliages aluminium-silicium hypereutectiques
BE440058A (fr)
JPS63286552A (ja) 車両用高燐鋳鉄制輪子
JP3234810B2 (ja) 粉末アルミニウム合金製シリンダライナ
Choudhury et al. Effect of nickel aluminides on tribological behaviour of Zn-Al alloy
FR2519396A1 (fr) Matiere pour coussinets a base d&#39;alliage aluminium-silicium
JPH0578813A (ja) 鉄系部材及びその製造方法
BE431320A (fr)

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20250423

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC ME MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)