JP3086373B2 - 耐熱亀裂性に優れるブレーキ部品の製造方法 - Google Patents
耐熱亀裂性に優れるブレーキ部品の製造方法Info
- Publication number
- JP3086373B2 JP3086373B2 JP06008473A JP847394A JP3086373B2 JP 3086373 B2 JP3086373 B2 JP 3086373B2 JP 06008473 A JP06008473 A JP 06008473A JP 847394 A JP847394 A JP 847394A JP 3086373 B2 JP3086373 B2 JP 3086373B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- graphite
- brake
- crack resistance
- type graphite
- heat crack
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Braking Arrangements (AREA)
Description
に自動車などの車両のディスクブレーキ用ロータやブレ
ーキドラム等に用いて好適なブレーキ部品の製造方法に
関する。
タとしては、図3に示す構造のものがある。このディス
クブレーキ用ロータは、取付部3aと摺動部4a、4b
からなり、取付部3aには複数の取付用ボルト孔5aを
有している。
4に示す構造のものがある。このブレーキドラムは、取
付部3bと摺動部4cからなり、取付部3bには複数の
取付用ボルト孔5bを有している。
に伴い、高速走行からの制動の繰り返しにより、従来の
(JIS)FC250の材質からなるディスクブレーキ
用ロータやブレーキドラムでは、摺動部に熱亀裂が発生
する可能性がある。
クブレーキ用ロータとして、重量比率で、C:3.5〜
4.0%、Si:1.6〜2.0%、Mn:0.5〜
0.8%、Mo:0.4〜1.2%、必要に応じてT
i:0.05〜0.10%を含み、残部Feおよび不可
避不純物よりなり、基地組織がパーライトである片状黒
鉛鋳鉄として、高速走行からの制動の繰り返し時の、耐
熱亀裂性、制動時のブレーキの鳴きを発生させない耐制
振性、更に、繰り返しのブレーキ使用に対する耐摩耗性
を改善する開示がある。
は、ディスクブレーキ用ロータとして、重量比率で、
C:3.5〜4.0%、Si:1.4〜2.0%、M
n:0.5〜0.8%、Mo:0.4〜1.2%、T
i:0.05〜0.10%、V:0.02〜0.35、
Ce:0.01〜0.05、Cu:0.20〜2.0
%、Cr:0.05〜1.0%を含み、残部Feおよび
不可避不純物の成分組成を有する片状黒鉛鋳鉄として、
高速走行からの制動の繰り返し時の耐熱亀裂性、制動時
のブレーキの鳴きを発生させない耐制振性、更に、繰り
返しのブレーキ使用に対する耐摩耗性を改善する開示が
ある。
特開平2−138438号公報では、ブレーキ特性を向
上する目的で、黒鉛形状を長大化し、基地組織を単なる
パーライトにしたものでは、雨天高速運転時の制動を考
慮した650℃以上の温度から水冷する寿命試験におい
て、クラックが発生する恐れがある。また、これが激し
くなると割れが発生する可能性があり、まだまだ、耐熱
亀裂性が不足する。
に優れるブレーキ部品の製造方法を提供することを目的
とする。
めに本願発明者らは、鋭意研究の結果、ブレーキ部品で
の耐熱亀裂性は、C、Si、Mn,Cu、Cr、Mo等
を適量含有組成とともに黒鉛形状が密接な関係があるこ
と見いだし本願発明に想到した。
裂性に優れるブレーキ部品の製造方法であって、化学成
分が質量比で、凝固後に、C:3.50〜3.90%、
Si:1.60〜2.50%、Mn:0.70〜1.1
0%、P:0.05%未満、S:0.06〜0.12
%、Cu:0.60〜1.10%、Cr:0.40〜
0.80%、Mo:0.20〜0.50%、残部が実質
的にFe及び不可避的元素、CE値が4.1〜4.75
となる鋳物を鋳型から取り出し後、800℃以上の温度
から強制冷却して、粒状パーライトを析出させ、前記摺
動部を前記取付部のA型黒鉛より長いA型黒鉛と、C型
黒鉛の混合組織とし、摺動部の引張強さを100N/m
m2以上とすることを特徴とする。
熱処理の限定理由を述べる。
動部に安定して長いA型黒鉛とC型黒鉛の混合組織から
なる片状黒鉛を晶出させるため、少なくとも3.50%
以上の添加が必要である。一方、3.90%を越えて添
加すると、粗大な黒鉛が多量に晶出して強度が著しく低
下し、耐熱亀裂性が損なわれる。従って、C量は、3.
50〜3.90%とする。好ましいC量の範囲は、3.
60〜3.75%である。
めに、1.60%以上の添加が必要である。一方、2.
50%を越えて添加すると、鋳鉄の基地組織中に固溶
し、熱伝導率を低下させる。従って、Si量は、1.6
0〜2.50%とする。好ましいSi量の範囲は、1.
80〜2.20%である。
い、ブレーキ部品として必要な強度を得る元素であり、
0.70%以上必要である。一方、1.10%を越えて
添加すると基地中に靱性を損なうMnSが析出し、硬度
が大きくなり、加工性も悪くなる。従って、Mn量は、
0.70〜1.10%とする。好ましいMn量の範囲
は、0.80〜1.00%である。
して脆くなるので、0.05%以下とする。
め、0.06%以上必要である。一方、0.12%を越
えて含有すると、結晶粒界にSが偏析して脆くなる。従
って、S量は、0.06〜0.12%の範囲とする。好
ましいS量の範囲は、0.08〜0.10%である。
であり、Mnと同様の作用をする元素である。また、C
E値が4.1を越える範囲での強度低下を補い、ブレー
キ部品として必要な強度を得るため、0.60%以上必
要である。一方、1.10%を越えて添加すると粒界に
Cuが偏析過多となり、強度が低下する。従って、Cu
量は、0.60〜1.10%とする。好ましいCu量の
範囲は、0.80〜1.00%である。
を下げるが、反面、熱伝導率を低下させる。Crの添加
量が0.30%未満では耐熱亀裂性に及ぼす影響が少な
い。一方、0.80%を越えて添加すると、Cr3 Cの
析出により、加工性が悪くなり、また、熱伝導率が低下
し、ブレーキ部品の放熱性が悪くなる。従って、Cr量
は、0.30〜0.80%とする。好ましいCr量の範
囲は、0.40〜0.60%である。
熱亀裂性を向上するため、0.20%以上必要である。
一方、0.50%を越えて添加すると鋳造後の基地中に
ベイナイト組織が析出して熱膨張率が大きくなり、相手
部品との摩擦熱で凹凸が発生してブレーキ性能が安定せ
ず悪くなる。従って、Mo量は、0.20〜0.50%
とする。好ましいMo量の範囲は、0.25〜0.35
%である。
4.75 CE値は、鋳鉄中のおける晶出黒鉛量を左右する重要な
因子であり、CE値が4.1未満では、摺動部に黒鉛形
状が長いA型黒鉛とC型黒鉛の混合組織からなる片状黒
鉛を、安定して晶出することが困難となる。また、放熱
性を確保することが難かしく、更に、従来材と同等程度
の減衰能しか得られない。一方、CE値が4.75を越
えると、異常で粗大な黒鉛が多量に晶出して強度が急激
に低下する。従って、CE値は、4.1〜4.75の範
囲とする。好ましいCE値の範囲は、4.2〜4.5で
ある。
D型黒鉛および粒状黒鉛のうちの一種または組み合せ 取付部の黒鉛形状を、A型黒鉛、D型黒鉛および粒状黒
鉛のうちの一種または組み合せとすることにより、ブレ
ーキ部品としての強度を確保する。
鉛とC型黒鉛の混合組織 従来のブレーキ部品において、摺動部の黒鉛形状は、均
一で無方向に配列分布したA型黒鉛である。本願発明
は、長いA型黒鉛およびC型黒鉛の混合組織である。長
いA型黒鉛と、C型黒鉛の混合組織とすることにより、
熱伝導率を向上させる。
に前記組成となる溶湯を鋳型に注入後、一般的にC型黒
鉛より強度的に優れた、黒鉛形状が、A型黒鉛、D型黒
鉛および粒状黒鉛の一種または組み合わせの片状黒鉛が
晶出するようブレーキ部品の取付部の凝固速度を制御す
る。
とする。200N/mm2以上ないと、取付部としての
必要強度に達しないためである。
鋳物を鋳型から取り出し後、800℃以上の温度から強
制冷却することにより、粒状パーライトが析出する。そ
して、摺動部の引張強さは100N/mm2以上とな
る。
としたのは、100N/mm2 ないと、摺動部としての
必要強度に達しないためである。
ーキ部品について、各種の部品特性を評価するために作
製した図3に示すディスクブレーキ用ロータの実施例の
化学成分である。なお、鋳造にあたっては、2t高周波
炉を用いて大気溶解し、直ちに1500℃以上で出湯し
て約1400℃で砂鋳型に注湯した。鋳型に注入後、凝
固速度を制御して、A型黒鉛、D型黒鉛、および粒状黒
鉛を晶出させた。その後、オーステナイト化焼鈍を行
い、A1 変態点以上で均熱化して強制冷却した。これを
実施例1とした。
し後、800℃以上の温度から強制冷却して、粒状パー
ライトを析出させる処理を行った。これを実施例2とし
た。上記、実施例1、2については、鋳造時の湯流れが
良く、鋳造欠陥の発生が見られなかった。なお、特開平
2−138438号公報に開示の代表的な成分比較とし
て、表1に比較例3、4として示す。
種の評価試験を行った。
験片(ユニバソ4号試験片)を用いて行った。
150、厚さ25)を650℃及至750℃に加熱後、
水冷して、亀裂(クラック)の発生をカラーチェックに
て観察した。
にて測定した。以上の試験結果を表2に示す。
施例1、2は、比較例3、4の供試材と比較して、耐熱
亀裂性が著しく改善されていることがわかる。また、熱
伝導率も大きいので、放熱性が良い。これは、摺動部の
黒鉛形状が長いA型とC型となっているためである。
の組織の模式図(400倍)を、それぞれ図1および図
2に示す。
イト、C部はD型黒鉛である。図2で、D部はフェライ
ト、E部はパーライト、F部は長いA型黒鉛、G部はC
型黒鉛である。
ータとディスクブレーキを試験装置に組み付け、時速1
30km相当の回転から完全停止を1サイクルとする、
高速走行より急制動をかけたブレーキ耐久試験を実施し
た。評価試験の結果、280サイクルまで熱亀裂は生じ
ず、優れた耐久性および信頼性を有することが確認され
た。
品の製造方法によれば、特にC,Si,Mn,Cu,C
r,Moを適量添加し、取付部が黒鉛形状をA型黒鉛、
D型黒鉛および粒状黒鉛の一種または組み合わせで、摺
動部の黒鉛形状が長いA型黒鉛とC型黒鉛の混合組織を
有するので、耐熱亀裂性、室温強度、熱伝導率に極めて
優れたブレーキ部品が得られる。
取付部の組織の模式図(400倍)である。
摺動部の模式図(400倍)である。
タを示す概略図である。
略図である。
ム、 3:取付部、4:摺動部、
5:ボルト孔、A:フェライト部、 B:パーライ
ト部、 C:D型黒鉛、D:フェライト部、
E:パーライト部、 F:長いA型黒鉛、G:C型
黒鉛。
Claims (1)
- 【請求項1】取付部と摺動部からなる耐熱亀裂性に優れ
るブレーキ部品の製造方法であって、化学成分が質量比
で、凝固後に、C:3.50〜3.90%、Si:1.
60〜2.50%、Mn:0.70〜1.10%、P:
0.05%未満、S:0.06〜0.12%、Cu:
0.60〜1.10%、Cr:0.40〜0.80%、
Mo:0.20〜0.50%、残部が実質的にFe及び
不可避的元素、CE値が4.1〜4.75となる鋳物を
鋳型から取り出し後、800℃以上の温度から強制冷却
して、粒状パーライトを析出させ、前記摺動部を前記取
付部のA型黒鉛より長いA型黒鉛と、C型黒鉛の混合組
織とし、摺動部の引張強さを100N/mm2以上とす
ることを特徴とする耐熱亀裂性に優れるブレーキ部品の
製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06008473A JP3086373B2 (ja) | 1994-01-28 | 1994-01-28 | 耐熱亀裂性に優れるブレーキ部品の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06008473A JP3086373B2 (ja) | 1994-01-28 | 1994-01-28 | 耐熱亀裂性に優れるブレーキ部品の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07216495A JPH07216495A (ja) | 1995-08-15 |
JP3086373B2 true JP3086373B2 (ja) | 2000-09-11 |
Family
ID=11694090
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP06008473A Expired - Lifetime JP3086373B2 (ja) | 1994-01-28 | 1994-01-28 | 耐熱亀裂性に優れるブレーキ部品の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3086373B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB9718982D0 (en) * | 1997-09-09 | 1997-11-12 | T & N Technology Ltd | Disc brake rotor |
KR100387843B1 (ko) * | 2000-12-28 | 2003-06-18 | 현대자동차주식회사 | 소음저감용 브레이크 디스크 합금재료 및 이를 이용한차량용 브레이크 디스크 |
US8956565B2 (en) | 2007-06-26 | 2015-02-17 | Incorporated National University Iwate University | Flake graphite cast iron and production method thereof |
KR101113668B1 (ko) * | 2009-03-02 | 2012-02-14 | 현대자동차주식회사 | 차량용 브레이크 드럼 및 그 제조 방법 |
JP6416860B2 (ja) * | 2016-12-23 | 2018-10-31 | 株式会社クボタ | 鋳鉄、鋳鉄の製造方法およびシリンダーブロック |
CN109321814B (zh) * | 2018-10-10 | 2020-07-28 | 西安理工大学 | 一种玻璃模具用铸铁型材及其制备方法 |
CN110983170A (zh) * | 2019-11-21 | 2020-04-10 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种耐热疲劳商用车刹车鼓熔炼方法 |
-
1994
- 1994-01-28 JP JP06008473A patent/JP3086373B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07216495A (ja) | 1995-08-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1029098B1 (en) | Spheroidal graphite cast iron alloy containing molybdenum and disc brake rotor therefrom | |
CA2579817C (en) | Spheroidal cast alloy and method for producing cast parts from said spheroidal cast alloy | |
EP0076701B1 (en) | Heat-resistant spheroidal graphite cast iron | |
JP3086373B2 (ja) | 耐熱亀裂性に優れるブレーキ部品の製造方法 | |
KR100716343B1 (ko) | 져더 저감을 위한 금속성 마찰재용 브레이크 디스크 및 그제조 방법 | |
JP2001123241A (ja) | ディスクブレーキ用ロータ及びその製造方法 | |
JPH09111393A (ja) | ディスクブレーキ用ロータ材 | |
JPH10317093A (ja) | 高剛性球状黒鉛鋳鉄及びその製造方法 | |
JP2812609B2 (ja) | 黒鉛鋳鋼 | |
JP2946798B2 (ja) | 高強度ばね用鋼 | |
JPS6036659A (ja) | Cu−Mn系防振合金部材の製造法 | |
JP3294675B2 (ja) | 高熱伝導性耐食鋳鉄 | |
KR102286542B1 (ko) | 고강도 및 고인성을 갖는 페라이트계 주철합금 | |
JP2676456B2 (ja) | ブレーキディスク材の製造方法 | |
JP2003247014A (ja) | ディスクブレーキ用ロータの製造方法 | |
JPH0686642B2 (ja) | 耐熱性球状黒鉛鋳鉄 | |
JPS62142745A (ja) | 耐熱性球状黒鉛鋳鉄 | |
JP3421990B2 (ja) | 高強度耐熱鋳鉄材 | |
JPH0625795A (ja) | 摺動部材 | |
JP3482349B2 (ja) | 熱間加工用工具材 | |
JP2839596B2 (ja) | 耐摩耗性摺動部材の製造方法 | |
JPH04272522A (ja) | ディスクブレーキ用ロータおよび製造方法 | |
JPS63227741A (ja) | 車両用ナックル構造体 | |
JPS62182253A (ja) | デイスクブレ−キロ−タ用耐錆鋳鋼 | |
JPH0978179A (ja) | 防振鋳鉄およびその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070707 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080707 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080707 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090707 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090707 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100707 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100707 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110707 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110707 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120707 Year of fee payment: 12 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120707 Year of fee payment: 12 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130707 Year of fee payment: 13 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |