KR930007318B1 - 고감쇠성능 주철부품 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

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Description

고감쇠성능 주철부품 및 그 제조방법
제1도는 주철중에 정출한 흑연의 평균주위길이를 화상해석법에 의하여 산출하는 방법을 설명하기 위한 흑연정출상태를 나타낸 모식도.
제2도는 주철중에 정출한 흑연의 평균주위길이와 주철의 진동확대율의 관계를 나타낸 특성도.
제3도는 주철중에 정출한 흑연의 평균주위길이와 주철의 인장강도와의 관계를 나타낸 특성도.
제4도는 주철중에 있어서의 C.E 수치에 대한 주철의 경도의 변화를 본 발명품과 종래품의 대비를 나타낸 특성도.
제5도는 본 발명의 주철재료를 냉각곡선을 나타냄.
제6도는 본 발명의 디스크브레이크의 요부측면도.
제7도 및 제8도는 종래품 및 본 발명품의 마찰계수와 디스크로우터의 회전수의 관계를 나타낸 특성도.
본 발명은 브레이크디스크로우터(BREAK DISK ROTOR)용 혹은 브레이크드럼(BREAK DRUM)용 등으로 사용되는 고감쇠성능 주철부품 및 그 제조방법에 관한 것이다.
근년 예로, 자동차의 브레이크제동때에 발생하는 브레이크소음을 어떻게하여 감소시키는가 하는 것이 소음대책상에서, 혹은 탑승원의 쾌적성향상을 추구하는 점에서 중요한 기술적 해결과제로 되었다.
상기와 같은 브레이크소음을 감소시키는 방법의 하나로서 예로, 시스템 전체의 구조를 다시보고 강성의 변경에 의하여 공진주파수를 변경하는 방법이 시험되고 있으나, 이 방법에서는 비교적 저주파의 브레이크소음에 대해서는 효과가 있으나, 4KHz이상의 고주파수의 브레이크소음에 대해서는 충분한 효과를 얻을 수 없다는 결점이 있다.
그런데, 브레이크 디스크로우터재료 혹은 브레이크드럼재료 자체를 감쇠성능이 우수한 주철로 하는 시험을 근년에 많이 볼 수 있게 되었다.
일반적으로, 주철의 감쇠성능은 주철중에 있어서의 탄소당량(C.E수지=C중량%+Si/3중량%)이 증가할 수록 크게 되는 것은 잘 알려진 사실이며, 그 사실을 응용한 주철이 이미 제안되고 있다(예로, 특공소 56-42663호 공보등 참조).
또한 주철중에 있어서의 C.E수치의 증가는 재료의 강도 및 경도의 저하를 초래하는 것도 잘 알려져 있는 사실이다.
한편, 자동차용 제어장치로서 사용되는 브레이크는 브레이크디스크로우터(혹은 브레이크드럼)라고 호칭되는 미끄럼접합부재와, 그 미끄럼접합부재에 대하여 미끄럼접합되는 마찰재(예로, 브레이크 패드)로 되어 있는 것이 일반적이며, 브레이크소음을 감소하기 위해서는 미끄럼접합부재의 감쇠성능을 높히는 일외에 미끄럼접합부재와 마찰부재의 조합까지도 고려할 필요가 생긴다.
그런데, 마찰재로서 석면을 사용할 경우, 극히 양호한 제동성을 나타낸 동시에, 미끄럼접합부재의 재질에도 불구하고 낮은 소음이라는 점에서 석면재의 마찰재가 종래부터 많이 사용되어 왔다. 그러나, 근년 석면에서 발생하는 분진이 인체에 나쁜 영향을 미칠 염려가 있다는 것이 알려져 분진공해를 방지하도록 비석면재로된 마찰재의 사용이 요구되게 되었다. 그 요구에 응하도록 비석면 계통의 마찰재로서 소정량의 강섬유를 함유하는 반금속계통의 것이 사용되게 되었다.
상기 알려진 예의 주철에 있어서는 높은 C.E수치화에 수반하여 강도 및 경도의 저하가 보여지기 때문에 Cr.Zr 등의 합금성분을 첨가하는 것에 의하여 강도 및 경도의 향상을 도모하고자 하고 있으나, 고출력화 및 고품질화에 대한 요구가 강한 현재의 상황에 있어서는 충분한 신뢰성이 얻어지지 않는다. 또한, Sb등을 첨가하는 것도 제안되고 있으나, SbO3의 발생에 의한 유해가스등의 문제등도 있으며, 아직 실용화에 이르지 안고 있다.
본 발명은 상기의 점에 감안하여된 것으로, 그 제1의 목적은 Cr외에 Sn를 첨가하며, 기대하기에는 흑연의 평균주위길이를 적정하게 규정하는 것에 의하여 주철부품에 있어서의 감쇠성능의 대폭적인 향상을 도모하면서 강도, 내마모성을 확보할 수 있도록 하는 것에 있으며, 제2의 목적은 상기와 같은 감쇠성능이 우수한 주철부품을 생산성이 양호하게 제조할 수 있도록 하는 것에 있다.
더 한층으로는 강섬유를 함유하는 반금속계통의 마찰재를 사용할 경우, 상대부재인 브레이크디스크로우터(혹은 브레이크드럼)와의 사이에 마찰계수가 석면을 사용한 것에 비하여 높게 되는 동시에, 속도의 감소에 수반하여 마찰계수가 증대하여 가는 것이 알려지고 있으며, 이것으로부터 브레이크소음의 발생빈도도 많게 된다는 문제가 있다.
상기의 사실을 고려하면 마찰재로서 반금속계통의 것을 사용할 경우 상대부재인 브레이크디스크로우터(혹은 브레이크드럼)의 재질로서는 고감쇠성능을 가지는 것이 적합하다는 것이 추측된다.
그래서, 본 발명자들은 높은 C.E수치의 주철에 적당량의 Cr 및 Sn를 함유시키는 것에 의하여 극히 높은 감쇠성능을 가지는 주철재료가 얻어지는 것에 착안하여 이와같은 고감쇠성능 주철제의 브레이크디스크로우터(혹은 브레이크드럼)와 반금속계통 마찰재와의 조합에 의하여 브레이크소음 발생빈도의 저하를 도모할 수 있다는 것을 알게된 것이다.
본 발명의 제3의 목적은, 상기의 점에 감안하여된 것으로 높은 C.E수치의 주철에 Cr 및 Sn을 적당량 첨가하여 얻어지는 고감쇠성능 주철로된 미끄럼접합부재와, 반금속계통 마찰제와의 조합에 의하여 제동에 충분한 마찰계수를 가지며, 더구나 브레이크소음의 발생빈도를 대폭으로 감소할 수 있게 하는 것을 목적으로 하는 것이다.
본 발명의 제1실시예에서는, 상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서 주철부품의 조성을 탄소당량 : 4.3-4.9중량%, Cr : 0.25-0.5중량%, Sn : 0.05-0.12중량%, Mn : 0.4-1.2중량%, P : 0.1중량% 이하, S : 0.15중량%이하 및 Fe : 나머지부분으로 하고 있다.
본 발명의 다른 실시예에서는 상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서 소정량의 강섬유를 함유하며, 경도가 HRS 30-80의 마찰재와 그 마찰재가 미끄럼접합되며, 탄소당량 : 4.3-4.9중량%, Cr : 0.25-0.5중량%, Sn : 0.05-0.12중량%, Mn : 0.4-1.2중량%, P : 0.1중량%이하, S : 0.15중량%이하 및 Fe : 나머지 부분의 조성을 가지는 고감쇠성능 주철로된 미끄럼접합부재에 의하여 고감쇠성능 주철부품 브레이크를 구성하고 있다.
이하에 주철부품의 조성범위를 상기와 같이 결정한 이유를 상세히 설명한다.
탄소당량(C.E수치)은 주철중에 있어서의 정출흑연량을 좌우하는 중요한 인자이며, C.E수치가 4.3중량% 미만에서는 종래재와 같은 감쇠성능밖에 얻어지지 않으며, 소음의 개선효과가 충분하게 얻어지지 않는 것으로 되기 때문에 이것을 하한치로 하는 것이 바람직하다.
한편, C.E수치가 4.9중량%를 초과하면, 거치고 큼직한 흑연이 과잉하게 정출되며, 강도가 현저하게 저하되고, 합금원소의 첨가 혹은 주조때에 있어서의 냉각속도의 조정을 행하였다하여도 충분한 기초재료의 경도가 어렵게 요구되는 내마모성이 확보되지 않기 때문에 이것을 상한치로 하는 것이 바람직하다.
Cr은 뒤에 설명하는 Sn와 동시에 페라이트(FERRITE)생성을 억제하며, 퍼얼라이트(FEARLITE)기초재료를 강화하는 원소이다. Cr의 함량이 0.25중량% 미만에서는 높은 C.E수치영역의 본 발명 조성범위에 있어서 충분한 퍼얼라이트 강화효과를 발휘할 수 없기 때문에 이것을 하한치로 하는 것이 바람직하다.
한편, Cr의 함유량이 0.5중량%를 초과하면 과잉첨가로 되며, 주철의 백선화(白銑化)가 발생하므로 가공성의 악화 및 상대부재의 마모촉진이 일어나기 때문에 이것을 상한치로 하는 것이 바람직하다.
Sn은 전술한 바와같이 Cr과 동시에 페라이트의 생성을 억제하며, 퍼얼라이트 기초재료를 강화하는 원소이다. Sn의 함유량이 0.05중량%미만에서는 충분하게 퍼얼라이트 강화효과가 얻어질 수 없기 때문에 이것을 하한치로 하는 것이 바람직하다.
한편, Sn의 함유량이 0.12중량%를 초과하면, 편석(SEGREGATION)에 의한 취약화와 흑연형상의 미세화에 의한 감쇠성능의 저하를 초래하기 때문에 이것을 상한치로 하는 것이 바람직하다.
Mn은 주철중에 함유되는 필수원소이며, 탈산효과가 있으나, Mn의 함유량이 0.4중량%미만에서는 상기 탈산효과가 충분하게 얻어지지 않으며, 또 퍼얼라이트가 억제되는 동시에, 내마모성(즉, 경도) 및 강도가 충분히 확보될 수 없게 되기 때문에 이것을 하한치로 하는 것이 바람직하다.
한편, Mn의 함유량이 1.2중량%를 초과하면, 백선화경향이 증가하며, 경도가 지나치게 상승하여 피삭성이 악화하는 것으로 되기 때문에 이것을 상한치로 하는 것이 바람직하다.
P의 함유량이 0.10중량%를 초과하면 인화철을 생성하는 것으로 되어 주철을 취약하게 하기 때문에 이것을 상한치로 하는 것이 바람직하다.
S는 흑연저해원소이며, 그 함유량이 0.15중량%를 초과하면, 흑연 형상을 악화시키기 때문에 이것을 상한치로 하는 것이 바람직하다.
청구범위 제2항의 실시예에서는 상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서 상기 청구범위 제1항에 기재한 고감쇠성능 주철부품에 있어 정출흑연의 평균주위길이를 160-260㎛로 하고 있다. 여기에서 상기와 같이 정출흑연의 평균주위길이를 규정한 이유를 설명한다.
상술한 바와같이, C.E수치는 흑연량의 많고 적음을 표시하는 대용인자로서의 역할을 완수하는 바, 감쇠성능의 정도를 충분히 표현하고 있다고는 말하기 곤란하다.
본 발명자들의 검토에 의하면, C.E수치와 감쇠성능의 상관관계수는 약 0.76인 점으로 보아 높은 상관관계를 나타내는 인자의 검토를 행한 결과 주철중의 일정한 면적에 존재하는 흑연의 주위길이의 평균(즉, 흑연평균주위길이 L)과 감쇠성능사이의 상관계수가 약 0.90이라는 높은 수치를 표시하는 것을 알 수 있었다.
또한, 상기 흑연평균주위길이 L는 제1도에 도시한 바와같이 화상해석장치에 사출되는 일정면적에 존재하는 각 흑연(1)의 주위길이 Li(i=1,2...)의 평균=∑Li/n로서 산출된다. 그리고, 주철부품에 함유되는 흑연의 평균주위길이 L와 이 주철부품을 사용한 디스크플레이트(DISK PLATE)의 감쇠특성(여기에서는 진동 확대율)과의 관계를 조사한 바, 제2도 도시와 같이 평균주위길이 L(㎛)가 크게 되면 감쇠특성이 높게된다는 결과가 얻어졌다.
여기에서, 진동확대율이라는 것은 디스크플레이트에 대하여 진동을 가하는 시험을 행한 때에 있어서의 1-η회의 각 공진점에서의 2ζ(ζ=감쇠비)의 역수의 합계를 평균화한 것 (즉, 1/η∑1/2ζ)이다.
또한, 상기 진동을 가하는 시험을 행한 것과 동일한 디스크플레이트에 대하여 다이너모 벤치(DYNAMO BENCH)로 브레이크소음 시험을 행한 바, 진동을 가하는 시험과 브레이크소음과의 사이에 높은 상관관계가 있는 것을 알 수 있었으므로 여기에서는 진동을 가하는 시험에 의한 결과로 평가하였다.
제2도 도시한 결과에 의하면, 흑연의 평균주위길이 L가 160㎛미만에서는 브레이크소음 감소효과가 충분히 얻어지지 않기 때문에 흑연의 평균주위길이 L은 160㎛이상으로 하는 것이 바람직하다.
한편, 흑연의 평균주위길이 L(㎛)와 주철부품의 인장강도 F(Kgf/min2)와의 관계를 조사한 바, 제3도 도시한 결과가 얻어졌다. 이것에 의하면, 흑연의 평균주위길이 L가 260㎛를 초과하면, 인장강도 F가 허용범위이하로 되기 때문에 흑연의 평균주위길이 L는 260㎛이하로 하는 것이 바람직하다.
청구범위 제4항에서는 상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서 탄소당량 : 4.3-4.9중량%, Cr : 0.25-0.5중량%, Sn : 0.05-0.12중량%, Mn : 0.4-1.2중량%, P : 0.1중량%이하, S : 0.15중량%이하 및 Fe : 나머지부분의 조성을 가지는 주철부품을 주조 후, A1변태점이상의 온도에서 탈형하며, 그 후 강제급냉시키도록 하고 있다.
구체적으로는 1380-1400℃로 용해시킨 탕(상기 조성물을 가지는)을 주형내에 넣은 후, A1변태점이상의 온도(즉, 약 800℃)에서 탈형(주형을 분해함)하며, 그후 A1변태점통과때에 분무등에 의하여 강제냉각을 행한다.
여기에서 상기와 같이 강제냉각을 행하는 이유를 설명한다.
재료성분에 있어 높은 C.E수치로 하는 것에 의하여 재료의 감쇠성능을 높힐 수 있으나, 역으로 강도, 경도가 저하한다.
이 강도, 경도저하를 방지하기 위하여 A1변태점 부근에서의 주조 재료의 냉각속도를 통상의 제조방법에 비해 대폭으로 높히고 있다. 그 때문에 A1변태점이상의 온도에 있어 탈형을 행하며, A1변태점 부근에서 분무냉각을 행한다. A1변태점은 높은 C.E수치화에 수반하여 높아지게 되며, 본 재료의 Ar1변태개시점은 740℃ 부근이다.
따라서, 이 이상의 온도로 탈형을 행하며, 적어도 Ar1변태완료점(700℃부근)까지는 공냉이 아니라, 강제적인 냉각을 행한다. 이 냉각방법으로서 가장 안정된 냉각방법은 분무에 의한 냉각이다. 이것에 의하여 페라이트층의 적출을 억제하며, 퍼얼라이트층의 강화를 도모하며, 강도, 경도를 확보할 수 있다.
분무는 공기 및 물에 의하여 발생시키며, 주조부재의 전체면에 균일하게 분무하는 것이 중요하다. 불균일한 분무는 불균일한 경도분포를 발생하기 때문에 피하지 않으면 안된다. 또, 극단적으로 높은 온도보로부터의 분무냉각은 높은 잔류응력이 발생하며, 균열발생이 원인으로도 되며, 또 과잉분무냉각은 마르텐사이트(MARTENSITE)등의 조직을 발생하기 때문에 피하지 않으면 안된다.
실제의 냉각방법에 있어서는 주조부재의 칫수, 형상에 의하여 냉각속도가 상이하기 때문에 각 주조부재마다 가장 적합한 조건을 설정할 필요가 있다. 자동차의 브레이크재를 예로들면, 탈형은 주탕완료로부터 10-25분의 범위에서 행하는 것이 바람직하며, 분무량은 50㎤/min-800㎤/min정도가 바람직하다.
제1실시예에서는 다음과 같은 작용이 얻어진다.
즉, 탄소당량(C.E수치)을 적당하게 설정하는 동시에, 합금원소인 Cr 및 Sn을 적정하게 첨가하는 것에 의하여 감쇠성능에 우수한 것으로 되는 동시에, 강도, 경도도 충분히 확보되게 된다.
청구범위 제2항의 실시예에서는 상기 수단에 의하여 다음과 같은 작용이 얻어진다.
즉, 탄소당량(C.E수치)을 적당하게 설정하는 동시에, 합금원소인 Cr 및 Sn를 적정하게 첨가하며, 다시 정출흑연의 평균주위길이를 적정하게 규정하는 것에 의하여 한층 감쇠성능이 우수하게 되는 동시에, 강도, 경도도 보다 충분하게 확보되게 된다.
청구범위 제3항의 실시예에서는 상기 수단에 의하여 다음과 같은 작용이 얻어진다. 즉, 소정량의 강섬유를 함유한 반금속계통 마찰재와 높은 C.E수치의 주철에 Cr 및 Sn를 적당량 첨가하여 얻어지는 높은 감쇠 성능 주철로된 미끄럼접합부재를 조합구성하는 것에 의하여 제동에 충분한 마찰계수가 확보되는 동시에, 이 브레이크소음의 발생빈도가 대폭으로 감소된다.
청구범위 제4항의 실시예에서는 상기 수단에 의하여 다음과 같은 작용이 얻어진다.
즉, 탄소당량(C.E수치)을 적당하게 설정하는 동시에, 합금원소인 Cr 및 Sn가 적정하게 첨가된 주철부품을 주조후, A1변태점이상에서 탈형하며, 그후 강제급냉하도록 한 것에 의하여 정출흑연의 크기를 적정하게 확보할 수 있는 동시에, 페라이트의 생성이 억제되게 된다.
그와 관련하여 본 발명 방법에 의하여 제조된 주철부품과 본 발명품과 동일조성인 것을 주조후 서서히 냉각시킨 것(종래품)에 있어서의 C.E수치(중량%)에 대한 경도(HV)의 관계를 조사한 바, 제4도 도시와 같이 본 발명품의 편이 극히 딱딱한 것으로 되고 있는 것을 알 수 있었다. 이것은 냉각때에 있어서의 페라이트생성이 억제된 결과와 다름없다.
청구범위 제1항의 실시예에 의하면, 주철부품의 조성을 탄소당량 : 4.3-4.9중량%, Cr : 0.25-0.5중량%, Sn : 0.05-0.12중량%, Mn : 0.4-1.2중량%, P : 0.1중량%이하, S : 0.15중량%이하 및 Fe : 나머지 부분으로 하였으므로 감쇠성능이 우수하게 되는 동시에, 강도, 경도도 충분하게 확보되게 되며, 고감쇠성능을 가지며, 또한 내마모성이 우수한 부재(예로 브레이크디스크로우터, 브레이크드럼등)가 얻어진다는 우수한 효과가 있다.
청구범위 제2항의 실시예에 의하면, 상기 청구범위 제1항에 기재한 고감쇠성능 주철부품에 있어 정출흑연의 평균주위길이를 160-260㎛로 하였으므로 한층 감쇠성능에 우수한 것으로 되는 동시에, 강도, 경도도 보다 충분하게 확보되게 되고, 보다 높은 감쇠성능을 가지며, 또한, 보다 우수한 내마모성을 가지는 부재(예로, 브레이크디스크로우터, 브레이크드럼등)가 얻어진다는 우수한 효과가 있다.
청구범위 제3항의 실시예에서는 소정량의 강섬유를 함유하며, 경도가 HRS30-80의 마찰재와 그 마찰재가 미끄럼접합되며, 탄소당량 : 4.3-4.9중량%, Cr : 0.25-0.5중량%, Sn : 0.05-0.12중량%, Mn : 0.4-1.2중량%, P : 0.1중량%이하, S : 0.15중량%이하 및 Fe : 나머지부분의 조성을 가지는 고성능 주철로된 미끄럼접합부재에 의하여 고감쇠성능 브레이크를 구성하므로서 제동에 충분한 마찰계수를 확보할 수 있는 동시에, 브레이크소음의 발생빈도가 대폭으로 감소되며, 브레이크성능의 저하를 방지하여 가면서 브레이크소음의 대폭적인 감소를 도모할 수 있다는 우수한 효과가 있다.
청구범위 제4항의 실시예에 의하면, 탄소당량 : 4.3-4.9중량%, Cr : 0.25-0.5중량%, Sn : 0.05-0.12중량%, Mn : 0.4-1.2중량%, P : 0.1중량%이하, S : 0.15중량%이하 및 Fe : 나머지부분의 조성을 가지는 주철부품을 주조후, A1변태점이상의 온도로 틀분해하며, 그후 강제급냉시키도록 하므로서 정출흑연의 크기를 적정하게 확보할 수 있는 동시에, 페라이트의 생성이 억제되게 되고, 고감쇠성능을 가지며, 또한 우수한 내마모성을 가지는 부재(예로, 브레이크디스크로우터, 브레이크드럼등)가 얻어진다는 우수한 효과가 있다.
이하, 본 발명을 구체적 실시예에 의거하여 설명한다.
먼저, 실시예 1-5 및 비교예 1-4(동시에, 디스크플레이트)를 하기와 같이하여 시작하였다. 즉, 상기 각 시료는 1380℃-1400℃의 용해된 탕을 주형에 주탕하며, 그 후 냉각시키는 것에 의하여 얻어졌다.
또한, 상기 각 시료의 화학성분조성(중량%)을 하기 표-1에 표시한다. 여기에서 화합성분 이외의 나머지 부분은 Fe 및 불순물이다.
[표 1]
Figure kpo00001
이어서, 각 시료에 대하여 경도(HV), 퍼얼라이트량(%). 흑연의 평균주위길이 L(㎛), 인장강도 F(Kgf/㎟) 및 소음평가를 조사한 바, 하기 표-2의 결과가 얻어졌다.
[표 2]
Figure kpo00002
상기 결과에 의하면, 본 실시예의 각 시료가 경도, 퍼얼라이트량, 흑연의 평균주위길이, 인장강도 및 소음평가의 전체에 있어 양호한 결과가 얻어지고 있는 것이 명백하다.
이것에 대하여 비교예 1-3의 각 시료의 경우, 흑연의 평균주위길이가 작게 되고 있으며, 소음평가에 있어 불만족한 결과로 되고 있다. 또, 비교예 4의 시료의 경우 소음평가는 양호한 것인 바, 인장강도가 부족한 것으로 되고 있다.
다음에 실시예 6의 재료성분의 주조재료에 대하여 탈형조건을 변경한 경우를 설명한다.
제5도는 상기 실시예 6의 재료성분으로부터 이루는 전방송풍디스크 플레이트(FRONT VENTILATED DISK PLATE)용 주조재료의 냉각곡선을 표시한다.
이 냉각곡선에 있어 주탕완료로부터 10분후, 15분후, 25분후에 탈형을 행하며, 각각의 주조재료에 대하여 분무냉각을 행한 경우 및 행하지 않았던 경우의 경도를 이하에 표시한다. 분무량은 대략 300C㎥/min이다.
주조재료의 경도(Hv)
[표 3]
Figure kpo00003
표 3에 표시한 바와같이 탈형만 하고 분무냉각을 행하지 않고 있는 경우는 경도를 확보할 수 없다.
또, 25분후의 탈형 즉, A1변태점이하로 틀분해한 경우, 분무냉각시켜도 효과가 있다. 따라서, A1변태점에서 탈형을 행하며, 강제냉각시키는 것이 필요하다.
다음에, 청구범위 제3항의 실시예에 대하여 설명한다.
제6도에 나타낸 디스크브레이크장치 A에 있어서의 디스크로우터(1)(바꾸어 말하면, 미끄럼접합부재)과 브레이크패드(2)(바꾸어 말하면, 마찰재)와의 조합에 대하여 설명한다. 먼저, 디스크로우터(1)로서 하기 표 -4에 표시하는 화학성분조성비(중량%)를 가지는 시료 1-5를 준비한다.
이들의 시료는 1380℃-1400℃의 녹여 끓인물을 주물사를 이용한 주형으로 주조하며, 그 후 냉각시키는 것에 의하여 얻어졌다. 여기에서 화학성분이외의 나머지는 Fe 및 불순물이다.
[표 4]
Figure kpo00004
또한, 상기 시료중 시료 4 및 5는 본 발명에 사용되어야 할 미끄럼 접합부재의 화학성분조성범위외인 것이다.
한편, 마찰재인 브레이크패드(2)로서는 표-5에 표시한 것이 준비되었다.
[표 5]
Figure kpo00005
상기와 같은 디스크로우터용 시료 1-5와 표-5에 표시하는 브레이크패드용 마찰재를 조합하여 얻어진 브레이크에 대하여 제동력(바꾸어 말하면, 마찰계수 μ과), 소음빈도에 대하여 시험한 바, 하기 표-6의 결과가 얻어졌다.
[표 6]
Figure kpo00006
제7도 및 제8도는 각각 로우터로서 시료 5, 시료 1을 사용하며, 패드로서 반금속, 비금속, 석면을 사용한 경우의 마찰계수와 로우터회전수의 관계를 표시하는 특성도이다.
비교예8 및 6은 어떤 것이나 패드로서 석면을 사용하고 있으며, 로우터로서 시료 5 및 시료 1의 어떤 것을 사용한 경우라도 마찰계수가 작으며, 제동력이 부족하다.
비교예7 및 실시예8은 어떤 것이나 패드로서 반금속계통을 사용하며, 디스크로우터로서 비교예는 종래재료, 실시예8은 본 발명 재료를 사용한 것이다. 어떤 것이나 마찰계수는 크며 제동력은 양호하다. 그리고, 어떤 것이나 디스크로우터의 회전이 낮은 영역에서는 마찰계수 μ가 크게 변화하고 있으며, 소음이 발생하기 용이하나, 본 발명에서는 감쇠성능에 우수한 디스크로우터재를 사용하고 있으며, 소음이 흡수되며, 외부에는 나가지 않는다. 그것에 대하여 종래재료를 사용한 비교예7에서는 소음이 발생하고 있다.
비교예9 및 실시예11은 패드로서 비금속계통을 사용하며, 디스크로우터로서 비교예9은 종래재료, 실시예11은 본 발명 재료를 사용한 것이다. 이것도 상술한 비교예7과 실시예8과 동일하게, 비교예9에서는 소음이 발생하며, 실시예11에서는 소음발생이 흡수된다.
상기 결과에 의하면, 본 발명의 실시예8-12의 조합에 의한 브레이크는 어떤 것이나 우수한 제동력을 나타내며, 또한 소음발생빈도도 적은 것을 알 수 있다. 이것에 대하여 비교예5의 경우, 제동력 및 소음빈도까지도 양호한 수치를 표시하고 있으나, 디스크로우터로서 사용되는 주철재료의 화학성분 조성이 본 발명품과는 상이한 것이 사용되고, 또한 마찰재로서 석면이 사용되고 있으며, 본 발명의 요구에 반한다. 또, 비교예6의 경우, 마찰재로서 석면을 사용하였으나, 제동력에 있어 불만족한 결과로 되고 있다.
다시, 비교예7의 경우, 디스크로우터 1로서 사용되는 주철재료의 화학성분 조성이 본 발명품과는 상이한 것이며, 제동력은 충분한 것인 바, 소음발생빈도가 많게 되고 있다.
또한, 본 발명에 사용되는 마찰재(즉, 브레이크패드)는 상기 실시예의 조성의 것에 한정되는 것은 아니며, 놋쇠, 아라미드 섬유, 유리면, 칼슘 메탈실리케이트등의 비석면의 보강재의 함유량이 10-40vol%이며, 경도 HRS30-80의 것이면 좋다. 보강재의 함유량이 10vol(%미만에서는 미끄럼접합부재인 디스크로우터와의 마찰계수가 불충분하게 되며, 또 40vol%를 초과하면 경도가 지나치게 올라가 열기건조를 일으킬 염려가 있기 때문에 상기 범위로 하는 것이 바람직하다.
상기 발명에서는 디스크브레이크를 실시예로 하고 있으나, 본 발명은 드럼식브레이크에도 적용가능한 것은 물론이다.

Claims (3)

  1. 탄소당량 : 4.3-4.9중량%, Cr : 0.25-0.5중량%, Sn : 0.05-0.12중량%, Mn : 0.4-1.2중량%, P : 0.1중량%이하, S : 0.15중량%이하 및 Fe : 나머지 부분으로된 것을 특징으로 하는 고감쇠성능 주철부품.
  2. 제1항에 있어서, 정출흑연의 평균주위길이가 160-260㎛로 되고 있는 것을 특징으로 하고 있는 고감쇠성능 주철부품.
  3. 탄소당량 : 4.3-4.9중량%, Cr : 0.25-0.5중량%, Sn : 0.05-0.12중량%, Mn : 0.4-1.2중량%, P : 0.1중량%이하, S : 0.15중량%이하 및 Fe : 나머지 부분으로된 조성물을 1380-1400℃로 용해 주탕시킨후, Al 변태점이상의 온도(약 800℃)에서 탈형시키며, 그 후 분무에 의해 강제급냉시키는 것을 특징으로 하는 고감쇠성능 주철부품의 제조방법.
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