JPS63140064A - ブレ−キ材料 - Google Patents
ブレ−キ材料Info
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- JPS63140064A JPS63140064A JP28680286A JP28680286A JPS63140064A JP S63140064 A JPS63140064 A JP S63140064A JP 28680286 A JP28680286 A JP 28680286A JP 28680286 A JP28680286 A JP 28680286A JP S63140064 A JPS63140064 A JP S63140064A
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- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
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- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 3
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
この発明は、例えば自動車のブレーキドラムおよびディ
スクなどの素材として好適に利用されるアルミニウム含
有合金鋳鉄系のブレーキ材料に関するものである。
スクなどの素材として好適に利用されるアルミニウム含
有合金鋳鉄系のブレーキ材料に関するものである。
（従来の技術）
自動車の制動装置を構成するブレーキドラムおよびディ
スクなどの素材としては、強度および減衰能に優れてい
ることが要求され、従来の場合には片状黒鉛の存在によ
って減衰能に比較的優れているねずみ鋳鉄（片状黒鉛鋳
鉄：Ｆｅ１２など）を使用することが多かった（新編
自動車工学便覧 第１２編 昭和５８年５月３１日 社
団法人 自動車技術会 第１−６４頁 ２・３・２ブレ
一キ関係部品材料各論の記述および第１−６３頁 表１
−７５ ブレーキ関係部品材料一覧参照、）。
スクなどの素材としては、強度および減衰能に優れてい
ることが要求され、従来の場合には片状黒鉛の存在によ
って減衰能に比較的優れているねずみ鋳鉄（片状黒鉛鋳
鉄：Ｆｅ１２など）を使用することが多かった（新編
自動車工学便覧 第１２編 昭和５８年５月３１日 社
団法人 自動車技術会 第１−６４頁 ２・３・２ブレ
一キ関係部品材料各論の記述および第１−６３頁 表１
−７５ ブレーキ関係部品材料一覧参照、）。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら、このようなねずみ鋳鉄を素材とした従来
の自動車用ブレーキドラムおよびディスクにおいては、
減衰能がいまだ十分でなく、制動時に鳴きを生ずること
があるという問題点を有していた。
の自動車用ブレーキドラムおよびディスクにおいては、
減衰能がいまだ十分でなく、制動時に鳴きを生ずること
があるという問題点を有していた。
（発明の目的）
この発明は、上述した従来の問題点に着目してなされた
もので、従来のねずみ鋳鉄なみの優れた強度を有し、か
つねずみ鋳鉄以上の優れた減衰能をもち、ブレーキ素材
として好適に使用され、このブレーキ素材として使用し
た場合に制動時の鳴きを生じがたいブレーキ材料を提供
することを目的としているものである。
もので、従来のねずみ鋳鉄なみの優れた強度を有し、か
つねずみ鋳鉄以上の優れた減衰能をもち、ブレーキ素材
として好適に使用され、このブレーキ素材として使用し
た場合に制動時の鳴きを生じがたいブレーキ材料を提供
することを目的としているものである。
［発明の構成］
（問題点を解決するための手段）
この発明によるブレーキ用材料は、ＡＭ＝５．０〜８．
０重量％、Ｓｉ：０・、５〜（％Ａｌ）〜４．３−０．
１ＩＸ（％Ａｌを含み、残部Ｆｅおよび不純物からなり
、面積率で７０％以上がパーライト地である組織を有し
ていることを特徴としているものであって、Ｃ，Ｓｉ含
有量を適切なものとしてＡ型黒鉛とすることにより高い
減衰能が得られるようにすると同時に、基地組織をパー
ライト化することにより従来のねずみ鋳鉄なみないしは
それ以上の強度が得られるようにし、Ａｎの添加とＡ型
黒鉛とにより高い減衰能を達成して、制動時の鳴きを生
じないようにしたことを特徴としているものである。
０重量％、Ｓｉ：０・、５〜（％Ａｌ）〜４．３−０．
１ＩＸ（％Ａｌを含み、残部Ｆｅおよび不純物からなり
、面積率で７０％以上がパーライト地である組織を有し
ていることを特徴としているものであって、Ｃ，Ｓｉ含
有量を適切なものとしてＡ型黒鉛とすることにより高い
減衰能が得られるようにすると同時に、基地組織をパー
ライト化することにより従来のねずみ鋳鉄なみないしは
それ以上の強度が得られるようにし、Ａｎの添加とＡ型
黒鉛とにより高い減衰能を達成して、制動時の鳴きを生
じないようにしたことを特徴としているものである。
次に、この発明によるアルミニウム含有合金鋳鉄基ブレ
ーキ材料の成分組成の限定理由について説明する。
ーキ材料の成分組成の限定理由について説明する。
Ａ文：５．０〜８．０重量％
ＡｆＬはブレーキ材料の減衰能を向上させるのに有効な
元素であるが、Ａ交合有量が５．０重量％未満であると
、黒鉛をＡ型にしてもねずみ鋳鉄（ＦＣ２５）以上の減
衰能が得られないため、５．０重量％以上とする必要が
ある。しかし、Ａ交合有量が８．０重量％を超えると複
炭化物（Ｆｅ３ ＡＪＩＣｘ）が析出し、ＡｌおよびＳ
ｉを多量に含有しているため基地が極めて硬くかつ脆く
なるので、衝愁を受けると破壊しやすくなる。
元素であるが、Ａ交合有量が５．０重量％未満であると
、黒鉛をＡ型にしてもねずみ鋳鉄（ＦＣ２５）以上の減
衰能が得られないため、５．０重量％以上とする必要が
ある。しかし、Ａ交合有量が８．０重量％を超えると複
炭化物（Ｆｅ３ ＡＪＩＣｘ）が析出し、ＡｌおよびＳ
ｉを多量に含有しているため基地が極めて硬くかつ脆く
なるので、衝愁を受けると破壊しやすくなる。
また、機械加工も困難となる。さらに、Ａ交合有量が８
．０重量％を超えると基地は全面フェライトとなり、熱
処理を行なってもパーライト化しがたくなる。したがっ
て、Ａ交合有量は５．０〜８．０重量％の範囲とした。
．０重量％を超えると基地は全面フェライトとなり、熱
処理を行なってもパーライト化しがたくなる。したがっ
て、Ａ交合有量は５．０〜８．０重量％の範囲とした。
Ｓｉ：０．５〜２．０眞量％
Ｓｔは鋳造時において鋳鉄の黒鉛化に寄与する元素であ
るが、０．５重量％未満では十分な黒鉛化ができなくな
るので、０．５重量％以上とした。また、このＳｉは基
地組織を硬化させる元素であり、２．０重量％を超える
と基地は著しく硬くなってしまうので、２．０重量％以
下とした。
るが、０．５重量％未満では十分な黒鉛化ができなくな
るので、０．５重量％以上とした。また、このＳｉは基
地組織を硬化させる元素であり、２．０重量％を超える
と基地は著しく硬くなってしまうので、２．０重量％以
下とした。
４．３−０．１１Ｘ（％Ａｌ）
共晶組成を超えると、凝固時に多量のキッシュ黒鉛（−
次黒鉛）が分離浮上するので機械的性質（引張強度、衝
撃値）が低下し、ねずみ鋳鉄（Ｆｅ２５）を下回るよう
になってしまう、このような共晶組成は、Ａ文添加量に
よって変化し。
次黒鉛）が分離浮上するので機械的性質（引張強度、衝
撃値）が低下し、ねずみ鋳鉄（Ｆｅ２５）を下回るよう
になってしまう、このような共晶組成は、Ａ文添加量に
よって変化し。
種々の実験から４．３−０．１ＩＸ（％Ａｌ）の上限を
４．３−０．１１Ｘ（％ＡｆＬ）とした。
４．３−０．１１Ｘ（％ＡｆＬ）とした。
０．１１Ｘ（％ＡＪＩ）よりも低下すると、鋳造時に十
分なＡｆＸ！！黒鉛が晶出されず、ねずみ鋳鉄（ＦＣ２
５）以上の減衰能が得られなくな（％ＡｆＬ）として鋳
造時に十分なＡ型黒鉛が晶出されるようにした。
分なＡｆＸ！！黒鉛が晶出されず、ねずみ鋳鉄（ＦＣ２
５）以上の減衰能が得られなくな（％ＡｆＬ）として鋳
造時に十分なＡ型黒鉛が晶出されるようにした。
パーライト地二面積率で７０％以上
この発明に係るアルミニウム含有合金鋳鉄系のブレーキ
材料において、鋳造のままで形成される基地組織はフェ
ライトとパーライトとが混合した組織であり、この状態
では強度が低いものである。
材料において、鋳造のままで形成される基地組織はフェ
ライトとパーライトとが混合した組織であり、この状態
では強度が低いものである。
そこで、後述の実施例に示すＮｏ、 ２およびＮｏ。
３の成分組成をもつアルミニウム含有合金鋳鉄を供試材
とし、９１０〜１０００℃で１時間以上加熱保持してオ
ーステナイト化したのち、冷却速度を調整してパーライ
ト面積率を変化させ、各供試材の引張強度を測定したと
ころ、第３図に示す結果であった。
とし、９１０〜１０００℃で１時間以上加熱保持してオ
ーステナイト化したのち、冷却速度を調整してパーライ
ト面積率を変化させ、各供試材の引張強度を測定したと
ころ、第３図に示す結果であった。
第３図に示すように、ねずみ鋳鉄（Ｆｅ２５）以上の引
張強度（約２５ｋｇｆ／ｍｍ２以上の引張強度）を得る
ためには、熱処理を施し、オースナナイト化後に空冷程
度の冷却速度で冷却することにより、面積率で７０％以
上のパーライトを有する組織とすることが必要である。
張強度（約２５ｋｇｆ／ｍｍ２以上の引張強度）を得る
ためには、熱処理を施し、オースナナイト化後に空冷程
度の冷却速度で冷却することにより、面積率で７０％以
上のパーライトを有する組織とすることが必要である。
（実施例）
第１表に示す組成のアルミニウム含有合金鋳鉄を溶製し
たのち、第２図に示すように、９１０〜１０００℃で１
時間以上加熱保持してオーステナイト化し１次いでパー
ライトノーズを通過する５００℃までの冷却速度を０．
３〜ｂ にして冷却した。そして、各合金鋳鉄のパーライト面積
率を測定したところ、同じく第１表に示す結果であった
。
たのち、第２図に示すように、９１０〜１０００℃で１
時間以上加熱保持してオーステナイト化し１次いでパー
ライトノーズを通過する５００℃までの冷却速度を０．
３〜ｂ にして冷却した。そして、各合金鋳鉄のパーライト面積
率を測定したところ、同じく第１表に示す結果であった
。
一方、この材料を使用したブレーキドラムおよびディス
クの特性をねずみ鋳鉄（ＦＣ２５）よりもすぐれたもの
とするためには、機械的性質がねずみ鋳鉄を下回らない
ものであることが必要であると同時に、制動時における
鳴きの発生をさらに低減するためには減衰能がねずみ鋳
鉄よりもすぐれていることが必要である。
クの特性をねずみ鋳鉄（ＦＣ２５）よりもすぐれたもの
とするためには、機械的性質がねずみ鋳鉄を下回らない
ものであることが必要であると同時に、制動時における
鳴きの発生をさらに低減するためには減衰能がねずみ鋳
鉄よりもすぐれていることが必要である。
そこで、各合金鋳鉄の引張強度（σＢ）、シャルピー衝
撃値および硬さくＨＲＣ）を測定して機械的性質を評価
し、機械的性質が良好である鋳鉄に対しては共振からの
減衰により損失係数を求めた。これらの結果を同じく第
１表に示す。
撃値および硬さくＨＲＣ）を測定して機械的性質を評価
し、機械的性質が良好である鋳鉄に対しては共振からの
減衰により損失係数を求めた。これらの結果を同じく第
１表に示す。
なお、損失係数は大きな値をもつほど良好であるが、そ
の求め方は次のごとくである。
の求め方は次のごとくである。
すなわち、機械的性質が良好であった鋳鉄から２Ｘ１０
Ｘ１５０ｍｍの試験片を作製し、各試験片を片持ち状態
で吊り下げ、各試験片の下端を加振器で振動させ、共振
状態にしたあと加振器による入力を中断し、試験片の振
動が減衰していく減衰曲線を試験片側面に設置したピッ
クアップで検出し、減衰曲線の減衰の傾きと共振周波数
とによ第１表に示す結果より明らかなように、この発明
の成分組成および基地組織を満足するＮｏ、２゜３．９
，１０，１３．１４はいずれも引張強度がねずみ鋳鉄（
Ｆｅ２５）の引張強度と同様に２５ｋｇｆ／ｍｍ２以上
であり、衝撃値もすぐれた値を示しており、硬さはブレ
ーキ材料として適正なＨＲＣ１３〜２５の範囲内であっ
て、とくに制動時の鳴き発生に大きく影響する損失係数
は・・ねずみ鋳鉄よりも大きな値となっていることが確
かめられた。
Ｘ１５０ｍｍの試験片を作製し、各試験片を片持ち状態
で吊り下げ、各試験片の下端を加振器で振動させ、共振
状態にしたあと加振器による入力を中断し、試験片の振
動が減衰していく減衰曲線を試験片側面に設置したピッ
クアップで検出し、減衰曲線の減衰の傾きと共振周波数
とによ第１表に示す結果より明らかなように、この発明
の成分組成および基地組織を満足するＮｏ、２゜３．９
，１０，１３．１４はいずれも引張強度がねずみ鋳鉄（
Ｆｅ２５）の引張強度と同様に２５ｋｇｆ／ｍｍ２以上
であり、衝撃値もすぐれた値を示しており、硬さはブレ
ーキ材料として適正なＨＲＣ１３〜２５の範囲内であっ
て、とくに制動時の鳴き発生に大きく影響する損失係数
は・・ねずみ鋳鉄よりも大きな値となっていることが確
かめられた。
これに対して、ＡＩＬ含有量が５．０重量％未満である
Ｎ０９１の場合にはねずみ鋳鉄（ＦＣ２５）に比べて損
失係数がかなり低く、減衰能に劣ったものであることが
わかる。また、反対にＡｉ含有量が８．０重量％超過で
あるＮｏ、 ４の場合には、複炭化物（Ｆｅ３ＡＪＩＣ
ｘ）が形成されて基地が硬くかつ脆くなるので、ブレー
キ材料として使用できないものである。
Ｎ０９１の場合にはねずみ鋳鉄（ＦＣ２５）に比べて損
失係数がかなり低く、減衰能に劣ったものであることが
わかる。また、反対にＡｉ含有量が８．０重量％超過で
あるＮｏ、 ４の場合には、複炭化物（Ｆｅ３ＡＪＩＣ
ｘ）が形成されて基地が硬くかつ脆くなるので、ブレー
キ材料として使用できないものである。
する共晶点４．３−０．１ＩＸ（％Ａｌ）を超えが巨大
なキッシュ状となるため、機械的性質に劣ったものとな
っている。
なキッシュ状となるため、機械的性質に劣ったものとな
っている。
さらに、Ｓｉ含有量が２．０重量％超過であるＮｏ、７
．８，１５．１６の場合には、基地組織の硬さが適正値
であるＨＲＣ２５以下よりも大きなものとなるので、機
械加工が困難となる。
．８，１５．１６の場合には、基地組織の硬さが適正値
であるＨＲＣ２５以下よりも大きなものとなるので、機
械加工が困難となる。
そのほか、Ｓｉ含有量が０．５．！を量％を下回ると鋳
造時に十分な黒鉛化が行なわれず、回ったときも同様に
鋳造時において十分な黒鉛化が行なわれず、このように
鋳造時に十分な黒鉛化が行なわれない領域では減衰能に
対して良好な結果が得られないことも確かめられた。
造時に十分な黒鉛化が行なわれず、回ったときも同様に
鋳造時において十分な黒鉛化が行なわれず、このように
鋳造時に十分な黒鉛化が行なわれない領域では減衰能に
対して良好な結果が得られないことも確かめられた。
［発明の効果］
以上説明したきたように、この発明によるブレーキ材料
は、Ａ文：５．０〜８．０重量２．３−０．１１Ｘ（％
Ａｌ）〜４．３−〇、１１Ｘ（％Ａｌ）を含み、残部Ｆ
ｅおよび不純物よりなり、面積率で７０％以上がパーラ
イト地である組織を有しているものであるから、Ｃ１Ｓ
ｉ含有量の適正化によって鋳造時に十分なＡ型黒鉛を晶
出させると共にＡＭを適量添加することにより、従来の
ねずみ鋳鉄よりもさらに高い減衰能を得ることが可能で
あり、Ａ型黒鉛の晶出に加えて基地組織を面積率で７０
％以上のパーライト基地とすることによって従来のねず
み鋳鉄に匹敵ないしはそれ以上の高い強度が得られるの
で、ブレーキドラムおよびディスクに代表されるブレー
キ材料として極めて好適なものであるという著大なる効
果がもたらされる。
は、Ａ文：５．０〜８．０重量２．３−０．１１Ｘ（％
Ａｌ）〜４．３−〇、１１Ｘ（％Ａｌ）を含み、残部Ｆ
ｅおよび不純物よりなり、面積率で７０％以上がパーラ
イト地である組織を有しているものであるから、Ｃ１Ｓ
ｉ含有量の適正化によって鋳造時に十分なＡ型黒鉛を晶
出させると共にＡＭを適量添加することにより、従来の
ねずみ鋳鉄よりもさらに高い減衰能を得ることが可能で
あり、Ａ型黒鉛の晶出に加えて基地組織を面積率で７０
％以上のパーライト基地とすることによって従来のねず
み鋳鉄に匹敵ないしはそれ以上の高い強度が得られるの
で、ブレーキドラムおよびディスクに代表されるブレー
キ材料として極めて好適なものであるという著大なる効
果がもたらされる。
第１図はこの発明によるブレーキ材料の好適な成分組成
範囲を示す説明図、第２図は熱処理条件を示す説明図、
第３図はパーライト面積率による引張強度への影響を示
す説明図である。
範囲を示す説明図、第２図は熱処理条件を示す説明図、
第３図はパーライト面積率による引張強度への影響を示
す説明図である。
Claims (1)
- （１）Ａｌ：５．０〜８．０重量％、Ｓｉ：０．５〜２
．０重量％、Ｃ＋１／３Ｓｉ：２．３−０．１１×（％
Ａｌ）〜４．３−０．１１×（％Ａｌ）を含み、残部Ｆ
ｅおよび不純物からなり、面積率で７０％以上がパーラ
イト地であることを特徴とするブレーキ材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28680286A JPS63140064A (ja) | 1986-12-03 | 1986-12-03 | ブレ−キ材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28680286A JPS63140064A (ja) | 1986-12-03 | 1986-12-03 | ブレ−キ材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63140064A true JPS63140064A (ja) | 1988-06-11 |
Family
ID=17709236
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28680286A Pending JPS63140064A (ja) | 1986-12-03 | 1986-12-03 | ブレ−キ材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63140064A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001006028A1 (en) * | 1999-07-15 | 2001-01-25 | Freni Brembo S.P.A. | Cast iron for vehicle brake components |
| WO2008099673A1 (ja) * | 2007-02-14 | 2008-08-21 | Toshiba Kikai Kabushiki Kaisha | 高剛性高減衰能鋳鉄 |
| JP2008223135A (ja) * | 2007-02-14 | 2008-09-25 | Toshiba Mach Co Ltd | 高剛性高減衰能鋳鉄 |
| WO2009145039A1 (ja) * | 2008-05-30 | 2009-12-03 | 東芝機械株式会社 | 高剛性高減衰能鋳鉄 |
| JP2013113302A (ja) * | 2011-11-24 | 2013-06-10 | Honda Motor Co Ltd | ドラムブレーキ装置 |
| DE102012100990B3 (de) * | 2012-02-07 | 2013-06-27 | Ford-Werke Gmbh | Gußeisenwerkstoff |
| WO2014185455A1 (ja) * | 2013-05-14 | 2014-11-20 | 東芝機械株式会社 | 高強度高減衰能鋳鉄 |
-
1986
- 1986-12-03 JP JP28680286A patent/JPS63140064A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2009287103A (ja) * | 2008-05-30 | 2009-12-10 | Toshiba Mach Co Ltd | 高剛性高減衰能鋳鉄 |
| DE112009001294T5 (de) | 2008-05-30 | 2011-04-14 | Toshiba Kikai Kabushiki Kaisha | Gusseisen mit hoher Festigkeit und hohem Dämpfungsvermögen |
| DE112009001294B4 (de) * | 2008-05-30 | 2013-10-31 | Toshiba Kikai Kabushiki Kaisha | Gusseisen mit hoher Festigkeit und hohem Dämpfungsvermögen |
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