RU2569863C2 - Тормозной диск для дискового тормоза - Google Patents

Тормозной диск для дискового тормоза Download PDF

Info

Publication number
RU2569863C2
RU2569863C2 RU2013130010/02A RU2013130010A RU2569863C2 RU 2569863 C2 RU2569863 C2 RU 2569863C2 RU 2013130010/02 A RU2013130010/02 A RU 2013130010/02A RU 2013130010 A RU2013130010 A RU 2013130010A RU 2569863 C2 RU2569863 C2 RU 2569863C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
amount
brake
brake disc
carbon
cast iron
Prior art date
Application number
RU2013130010/02A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2013130010A (ru
Inventor
Леоне ОБЕРТИ
Костантино КАЗАЛИ
Original Assignee
Френи Брембо С.П.А.
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=43736801&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=RU2569863(C2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Френи Брембо С.П.А. filed Critical Френи Брембо С.П.А.
Publication of RU2013130010A publication Critical patent/RU2013130010A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2569863C2 publication Critical patent/RU2569863C2/ru

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
    • C22C37/06—Cast-iron alloys containing chromium
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D65/00—Parts or details
    • F16D65/02—Braking members; Mounting thereof
    • F16D65/12—Discs; Drums for disc brakes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2200/00—Materials; Production methods therefor
    • F16D2200/0004—Materials; Production methods therefor metallic
    • F16D2200/0008—Ferro
    • F16D2200/0013—Cast iron

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Abstract

Тормозной диск для дискового тормоза, включающий тормозную ленту, изготовленную из чугуна, включающего углерод, кремний, марганец, молибден, хром. Преимущественно тормозной диск имеет характеристики повышенной устойчивости к механической и тепловой напряженности, а также высокой устойчивости к коррозии. 9 з.п. ф-лы.

Description

Данное изобретение относится к тормозному диску для дискового тормоза, имеющему тормозную ленту, изготовленную из чугуна. Данное изобретение находит применение в автомобильной промышленности, но не только в ней. В частности, данное изобретение находит применение в высокоэффективных транспортных средствах, а также на большегрузных тяжелых грузовиках, имеющих потребность рассеивать через тормозной диск большие количества кинетической энергии и, следовательно, подвергаться повышенным механическим и тепловым напряжениям.
Как известно, в автомобильном секторе и в особенности для высокоэффективных транспортных средств существует потребность в изготовлении тормозных дисков из чугуна, который может противостоять механическим и тепловым напряжениям высокой интенсивности.
Такие напряжения служат причиной достижения высоких температур на тормозных лентах, которые могут привести к снижению тормозных характеристик и даже к образованию трещин на тормозной ленте.
Существует потребность изготавливать тормозные диски, которые имеют высокое сопротивление коррозии, чтобы увеличить срок их службы. Тормозные диски, известные из уровня техники, предусматривают использование чугунов. Чугуны, используемые в уровне техники для производства тормозных дисков, например, описаны в JP 7305138 A и в KR 20030075972 A.
Из уровня техники не известны чугуны, которые пригодны для реализации в тормозных дисках, способные одновременно гарантировать высокую эффективность с точки зрения механического сопротивления, теплостойкости и коррозии.
Целью данного изобретения является изготовление тормозного диска, который не имеет недостатков, упомянутых в уровне техники, что гарантирует высокие тормозные характеристики с точки зрения механической стойкости, теплостойкости и сопротивления коррозии в требуемых условиях эксплуатации и отсутствие явлений растрескивания.
Согласно предпочтительному варианту осуществления такие недостатки устраняет тормозной диск, включающий тормозную ленту, изготовленную из чугуна, включающего углерод, кремний, марганец, молибден, хром, в котором количество, в мас.%, углерода C составляет от 3,70 до 3,85%, кремния Si составляет от 1,30 до 1,60%, марганца Mn составляет от 0,40 до 0,70%, молибдена Mo составляет меньше чем 0,10%, хрома Cr составляет от 0,10 до 0,30% и в котором углеродный эквивалент Ceq составляет от 4,13 до 4,38, где Ceq=C%+Si%/3.
Согласно одному варианту осуществления количество углерода составляет от 3,70 до 3,80 мас.%.
Согласно одному варианту осуществления количество кремния составляет от 1,30 до 1,40 мас.%.
Согласно одному варианту осуществления количество марганца составляет от 0,60 до 0,70 мас.%.
Согласно одному варианту осуществления количество марганца составляет приблизительно 0,66 мас.%.
Согласно одному варианту осуществления количество молибдена составляет меньше чем 0,05 мас.%.
Согласно одному варианту осуществления количество хрома составляет приблизительно 0,20 мас.%.
Согласно одному варианту осуществления чугун включает медь в количестве от 0,20 до 0,35 мас.%.
Согласно одному варианту осуществления матрица указанного чугуна представляет собой тонкопластинчатый перлит.
Согласно одному варианту осуществления чугун тормозной ленты включает феррита меньше, чем 5 мас.%.
Дальнейшие характеристики и преимущества данного изобретения будут более ясно поняты из описания, приведенного ниже, в его предпочтительных и неограничивающих вариантах осуществления. Согласно одному варианту осуществления тормозной диск согласно данному изобретению включает тормозную ленту, изготовленную из чугуна, включающего углерод, кремний, марганец, молибден, хром. Тормозная лента может иметь любой тип, форму и размер и может, например, быть оснащена охлаждающими отверстиями или канавками и предпочтительно является лентой с самовентиляцией. Указанная тормозная лента, в известной манере, может быть связана с конусом любого типа, материала, формы и размера, чтобы образовать тормозной диск, соединенный, например, с колесом. Конус может быть изготовлен из того же самого материала, что и тормозная лента, или из другого материала. Предпочтительно тормозную ленту и конус изготавливают из различных материалов и соединяют соответствующими соединяющими средствами, такими как вкладыши или втулки, или посредством одновременного плавления колокола и тормозной ленты. Альтернативно, тормозную ленту и колокол изготавливают из одинакового материала.
Тормозную ленту изготавливают из чугуна.
Преимущественно чугун, используемый для изготовления тормозной ленты, включает углерод, кремний, марганец, молибден, хром.
Согласно предпочтительному варианту осуществления количество углерода C составляет от 3,70 до 3,85 мас.%. Количество кремния Si составляет от 1,30 до 1,60 мас.%. Количество марганца Mn составляет от 0,40 до 0,70 мас.%. Кроме того, количество молибдена Мо составляет меньше чем 0,10 мас.%, и количество хрома Cr составляет от 0,10 до 0,30 мас.%. Предпочтительно чугун тормозной ленты имеет углеродный эквивалент Ceq, который составляет от 4,13 до 4,38, где Ceq=С%+Si%/3. Указанная формула для вычисления Ceq обычно используется в металлургии.
Согласно одному варианту осуществления количество углерода составляет от 3,70 до 3,80 мас.%.
Согласно одному варианту осуществления количество кремния составляет от 1,30 до 1,40 мас.%.
Согласно одному варианту осуществления количество марганца составляет от 0,60 до 0,70 мас.%; предпочтительно количество марганца составляет приблизительно 0,66 мас.%.
Согласно одному варианту осуществления количество молибдена составляет меньше чем 0,05 мас.%.
Согласно одному варианту осуществления количество хрома составляет приблизительно 0,20 мас.%.
Согласно одному варианту осуществления чугун включает медь в количестве от 0,20 до 0,35 мас.%.
Предпочтительно матрица указанного чугуна представляет собой тонкопластинчатый перлит. Такой тип матрицы способен противодействовать образованию и последующему распространению трещин, например, вследствие совместного действия механических и/или тепловых напряжений.
Предпочтительно чугун согласно изобретению включает феррит в количестве меньше чем 5 мас.%.
Предпочтительно чугун по изобретению включает цементит и свободный углерод в количестве меньше чем 1 мас.%.
Тормозная лента по данному изобретению позволяет частично преодолеть недостатки, представленные в связи с описанием уровня техники. В частности, такая тормозная лента способствует снижению образования термических и механических трещин по сравнению с дисками уровня техники.
Кроме того, большое количество графита дает чугун и диск улучшенной теплопроводности и способно повысить теплообмен во время тормозного воздействия.
Риск образования трещин теплового напряжения, таким образом, значительно снижается даже в условиях интенсивного использования тормозной системы.
Кроме того, тормозная лента по данному изобретению имеет высокую демпфирующую способность, которая помогает увеличить устойчивость к образованию и распространению трещин.
Благодаря кремнию, содержащемуся в чугуне, по изобретению, эффект графитизации происходит без образования цементита и углерода.
В частности, чугун, используемый для изготовления тормозной ленты, имеет углеродный эквивалент Ceq от 4,13 до 4,38.
Такое значение Ceq отличается от углеродного эквивалента чугуна, известного из уровня техники. Следует заметить, что такое ограниченное значение получают за счет относительно высокого количества углерода от 3,7 до 3,85 мас.% и в то же самое время ограниченного количества кремния от 1,3 до 1,6 мас.%.
Ограниченное значение Ceq гарантирует, что получают материал с хорошим эффектом графитизации, в то же самое время без образования цементита и углерода.
Этот вариант особенно предпочтителен, учитывая, что цементит и углерод составляют особенно хрупкие включения, которые могли бы легко вызвать образование и распространение трещин.
В то же самое время эффекта графитизации достигают с особенно низким процентом кремния. Низкий процент кремния улучшает усталостное поведение чугуна и, таким образом, тормозной ленты, учитывая, что кремний является элементом, который увеличивает жесткость материала и тем самым его хрупкость.
В то же самое время относительно высокое количество углерода, от 3,7 до 3,85 мас.%, который имеет тенденцию увеличивать хрупкость материала, компенсируется низким количеством марганца.
Другими словами, использование низкого количества марганца и низкого количества кремния компенсирует относительно высокое количество углерода.
В результате с количеством углерода, кремния и марганца, предусмотренным данным изобретением, может быть достигнуто низкое значение углеродного эквивалента, которое допускает высокую графитизацию и хорошую теплостойкость и механическое сопротивление. Такие преимущества получают, поддерживая низкое количество кремния и относительно высокое количество углерода.
Кроме того, низкое количество марганца и кремния улучшает пластичность чугуна, компенсируя хрупкость, вызванную относительно высоким количеством углерода.
Из некоторых выполненных экспериментальных тестов замечено, что тормозная лента, изготовленная из чугуна, имеющего вышеуказанные количества компонентов, имеет устойчивость к разрушению усталостью, в основном удвоенную по сравнению с устойчивостью к разрушению усталостью, которая может быть достигнута с чугуном известного уровня техники.
Кроме того, хром и молибден стабилизируют образование пластинчатого перлита в металлической матрице.
Благодаря данному изобретению могут быть разработаны тормозные диски, имеющие высокоэффективные конфигурации и с уровнями частот, в среднем, более низкими, чем диски уровня техники, и, следовательно, улучшенными с точки зрения комфорта движения.
Фактически наблюдали, что по сравнению с дисками уровня техники диски по изобретению показывают понижение частот больше чем 5 мас.%.
Данное изобретение особенно полезно для применения в тормозных дисках высокоэффективных транспортных средств, а также в тормозных дисках тяжелых грузовиков, которые подобно высокоэффективным транспортным средствам, нуждаются в рассеивании больших количеств кинетической энергии и тем самым особенно подвержены образованию трещин в результате повторяющихся тепловых и/или механических напряжений.
Специалист в уровне техники может выполнить многочисленные модификации и изменения тормозных дисков, описанных выше, чтобы удовлетворить возможным и определенным требованиям, не выходя за рамки изобретения, которое определено формулой изобретения.

Claims (10)

1. Тормозной диск для дискового тормоза, включающий тормозную ленту, изготовленную из чугуна, содержащего углерод, кремний, марганец, молибден, хром, в котором
количество углерода C составляет от 3,70 до 3,85 мас.%,
количество кремния Si составляет от 1,30 до 1,60 мас.%,
количество марганца Mn составляет от 0,40 до 0,70 мас.%,
количество молибдена Mo составляет меньше чем 0,10 мас.%,
количество хрома Cr составляет от 0,10 до 0,30 мас.%
и углеродный эквивалент Ceq составляет от 4,13 до 4,38, где Ceq=С%+Si%/3.
2. Тормозной диск по п.1, в котором количество углерода составляет от 3,70 до 3,80 мас.%.
3. Тормозной диск по п.1, в котором количество кремния составляет от 1,30 до 1,40 мас.%.
4. Тормозной диск по п.1, в котором количество марганца составляет от 0,60 до 0,70 мас.%.
5. Тормозной диск по п.1, в котором количество марганца равно приблизительно 0,66 мас.%.
6. Тормозной диск по п.1, в котором количество молибдена составляет меньше чем 0,05 мас.%.
7. Тормозной диск по п.1, в котором количество хрома равно приблизительно 0,20 мас.%.
8. Тормозной диск по п.1, который включает медь в количестве от 0,20 до 0,35 мас.%.
9. Тормозной диск по п.1, в котором матрица указанного чугуна представляет собой тонкопластинчатый перлит.
10. Тормозной диск по п.1, который включает феррит в количестве меньше чем 5 мас.%.
RU2013130010/02A 2010-12-02 2011-12-02 Тормозной диск для дискового тормоза RU2569863C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT000196A ITBS20100196A1 (it) 2010-12-02 2010-12-02 Ghisa, in particolare per componenti di freni a disco
ITBS2010A000196 2010-12-02
PCT/IB2011/055427 WO2012073220A1 (en) 2010-12-02 2011-12-02 Brake disc for a disc brake

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013130010A RU2013130010A (ru) 2015-01-10
RU2569863C2 true RU2569863C2 (ru) 2015-11-27

Family

ID=43736801

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013130010/02A RU2569863C2 (ru) 2010-12-02 2011-12-02 Тормозной диск для дискового тормоза

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP2646588B1 (ru)
CN (1) CN103237911B (ru)
IT (1) ITBS20100196A1 (ru)
RU (1) RU2569863C2 (ru)
WO (1) WO2012073220A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU182687U1 (ru) * 2018-03-29 2018-08-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Курганский государственный университет" Тормозная лента

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104745916B (zh) * 2013-12-30 2017-05-24 重庆铜梁渝和实业有限公司 一种汽车制动鼓及制造方法
CN104195423B (zh) * 2014-09-24 2016-09-07 山东宏马工程机械有限公司 高碳低硅含铌铸铁制动盘及其制备方法
CN106222519A (zh) * 2016-08-15 2016-12-14 合肥万向钱潮汽车零部件有限公司 汽车制动器的制动件
IT201900012738A1 (it) * 2019-07-24 2021-01-24 Freni Brembo Spa Ghisa, in particolare per componenti di freni a disco
IT201900016835A1 (it) * 2019-09-20 2021-03-20 Cofren Srl Coppia di attrito disco/freno per veicoli ferroviari

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5122197A (en) * 1989-08-30 1992-06-16 Mazda Motor Corporation Method of producing cast-iron product
KR20030075972A (ko) * 2002-03-22 2003-09-26 현대자동차주식회사 브레이크 저더를 최소화한 브레이크 로터 및 제조방법
RU2216604C2 (ru) * 1997-10-14 2003-11-20 Кэмкаст Индастриз Пти. Лтд. Сплав железа (варианты) и способ его получения

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3704679A1 (de) * 1987-02-14 1988-08-25 Schwaebische Huettenwerke Gmbh Gusseisen zur fertigung von bremstrommeln
JPH03232943A (ja) * 1989-08-30 1991-10-16 Mazda Motor Corp 高減衰能鋳鉄部品およびその製造方法
JPH07305138A (ja) * 1994-05-11 1995-11-21 Aisin Takaoka Ltd ブレーキ部品
DE4426091A1 (de) * 1994-07-22 1996-01-25 Busch Gmbh & Co Kg M Verfahren zur Herstellung einer Gußeisenlegierung für Bremsscheiben und Bremstrommeln von Fahrzeugen
DE19545611C1 (de) * 1995-12-07 1997-03-13 Daimler Benz Ag Optimierte Lamellen-Graugußlegierung für Bremsscheiben von Nutzfahrzeug
US5948353A (en) 1996-12-20 1999-09-07 Hayes Lemmerz International, Inc. Gray iron composition and brake components formed thereof
JP2000104138A (ja) * 1998-09-29 2000-04-11 Aisin Takaoka Ltd 振動減衰能および強度が優れた鋳鉄材料
IT1313177B1 (it) * 1999-07-15 2002-06-17 Freni Brembo Spa Ghisa per componenti di freni di veicoli.
JP2001123241A (ja) 1999-10-22 2001-05-08 Jidosha Imono Kk ディスクブレーキ用ロータ及びその製造方法
SE9904257D0 (sv) * 1999-11-23 1999-11-23 Sintercast Ab New cast iron alloy
US7163594B1 (en) * 2003-10-10 2007-01-16 Gunite Corporation High tensile strength gray iron alloy
KR100716343B1 (ko) * 2005-07-27 2007-05-11 현대자동차주식회사 져더 저감을 위한 금속성 마찰재용 브레이크 디스크 및 그제조 방법
JP5388475B2 (ja) * 2008-04-30 2014-01-15 Ｔｐｒ株式会社 鋳包構造体
CN100567541C (zh) 2008-06-03 2009-12-09 襄汾县恒泰制动器有限公司 一种生产高碳当量、低合金、中高强度灰铸铁的方法
CN101418413B (zh) * 2008-09-24 2010-12-01 上海大学 铌合金铸铁制动盘材质及其生产工艺
CN101705422A (zh) * 2009-10-28 2010-05-12 莱州华汽机械有限公司 一种用于重型卡车刹车盘的球墨铸铁

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5122197A (en) * 1989-08-30 1992-06-16 Mazda Motor Corporation Method of producing cast-iron product
RU2216604C2 (ru) * 1997-10-14 2003-11-20 Кэмкаст Индастриз Пти. Лтд. Сплав железа (варианты) и способ его получения
KR20030075972A (ko) * 2002-03-22 2003-09-26 현대자동차주식회사 브레이크 저더를 최소화한 브레이크 로터 및 제조방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU182687U1 (ru) * 2018-03-29 2018-08-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Курганский государственный университет" Тормозная лента

Also Published As

Publication number Publication date
WO2012073220A1 (en) 2012-06-07
EP2646588A1 (en) 2013-10-09
CN103237911A (zh) 2013-08-07
BR112013012975A2 (pt) 2016-09-13
EP2646588B1 (en) 2022-02-16
ITBS20100196A1 (it) 2012-06-03
CN103237911B (zh) 2016-01-20
RU2013130010A (ru) 2015-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2569863C2 (ru) Тормозной диск для дискового тормоза
AU2005309042B2 (en) Spheroidal cast alloy and method for producing cast parts from said spheroidal cast alloy
CN107641732B (zh) 一种高阻尼双相Mn-Cu合金的制备方法
JP5718477B2 (ja) ネズミ鋳鉄合金及びネズミ鋳鉄合金を含むブレーキディスク
JP5875538B2 (ja) 鋳鉄及びブレーキ部品
US20150004048A1 (en) Cast iron and brake part
SE504536C2 (sv) Perlitiskt gråjärn samt bromskomponenter tillverkade av gråjärnet
KR101113668B1 (ko) 차량용 브레이크 드럼 및 그 제조 방법
JP6313154B2 (ja) 鋳鉄及びブレーキ部品
JP2022541319A (ja) 特にディスクブレーキ部品用の鋳鉄
JP3709445B2 (ja) ディスクブレーキ用ロータ
JP4533475B2 (ja) ディスクブレーキ用ロータ
JPH07216495A (ja) 耐熱亀裂性に優れるブレーキ部品およびその製造方法
JP2004292864A (ja) アルミニウム複合材の熱処理方法
KR100935882B1 (ko) 고탄소 합금주철재 브레이크 디스크
BR112013012975B1 (pt) Disco de freio para um freio a disco
JP2005264300A (ja) アルミニウム複合材の熱処理方法
JP2003247014A (ja) ディスクブレーキ用ロータの製造方法
KR0118772B1 (ko) 차량의 브레이크디스크용 고탄소 흑연주철
KR100940819B1 (ko) 브레이크 디스크
JPH073380A (ja) 高熱伝導性耐食鋳鉄
CN112539234A (zh) 用于铁路车辆的盘/制动器摩擦扭矩
KR100387843B1 (ko) 소음저감용 브레이크 디스크 합금재료 및 이를 이용한차량용 브레이크 디스크
JPH101736A (ja) ディスクブレーキ用ロータ及びその製造方法
JPH0770693A (ja) 高熱伝導性耐食鋳鉄