WO2007115772A1 - Bremsscheibe einer scheibenbremse - Google Patents

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WO2007115772A1 PCT/EP2007/003058 EP2007003058W WO2007115772A1 WO 2007115772 A1 WO2007115772 A1 WO 2007115772A1 EP 2007003058 W EP2007003058 W EP 2007003058W WO 2007115772 A1 WO2007115772 A1 WO 2007115772A1
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lamellar graphite
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PCT/EP2007/003058
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Thomas Bär
Franz Gasslbauer
Wolfgang Pahle
Thomas Lehner
Josef Schropp
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Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
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Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
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    • 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
    • F16D65/125—Discs; Drums for disc brakes characterised by the material used for the disc body
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a brake disc of a disc brake, which is made of a metallic material containing at least as an alloying element a certain carbon content.
  • the metallic materials for the production of brake discs must not only be wear-resistant, but they must also be relatively high thermal load, so it does not come to the so-called heat cracks.
  • the materials used so far contain certain relatively high levels of molybdenum. The prices of these alloying elements have recently increased to unacceptable levels.
  • the invention has for its object to provide a metallic material as a replacement material for such materials containing a relatively high proportion of molybdenum, which is considered to be equivalent from the wear and the thermal behavior of this material.
  • the object is achieved by the brake disc is made of a cast iron with a carbon content between 3.65 and 3.75%.
  • the steel grades used so far contain a proportion of carbon that is less than 2%. It has now been determined that the use of cast iron with a significantly higher carbon content provides adequate thermal conductivity and sufficient wear resistance. The danger of the so-called hotspots is reduced and the formation of heat cracks is to be regarded as minor. The cost of producing this cast iron is significantly lower than that of molybdenum-containing steel grades. Due to the thermal and mechanical properties of this cast iron can be used economically for the production of brake discs.
  • the brake disc is made of a low-alloyed cast iron with lamellar graphite and other alloying elements. However, the percentage of other alloying elements is low, as will be described below.
  • the cast iron may optionally contain a chromium content between 0.15 and 0.35%, and that the cast iron also contains a relatively low level of vanadium, which is between 0.02 and 0.05%.
  • These alloying elements lead to the formation of carbides, which increase the wear resistance.
  • the alloying elements is particularly considered that no relatively expensive alloying elements are used.
  • constituents present in the scrap should be usable in order to achieve the desired properties of the cast iron.
  • the cast iron contains as a further alloying element a copper content of between 0.3 and 0.6%. This copper content counteracts the decrease in strength.
  • the cast iron may contain other alloying elements.
  • the proportion of silicon between 1, 5 and 2.1%, the proportion of manganese between 0.6 and 0.8%, the proportion of vanadium between 0.02 and 0.05%, the proportion of tin between 0 , 05 to 0.1% and the saturation should be at a maximum of 1.02%.
  • the cast iron could be added more alloying elements. It is therefore justifiable that the maximum phosphorus content is 0.10%, the maximum sulfur content is 0.12%, the maximum nickel content is 0.20% and the molybdenum content is 0.18%.
  • the figures relate to percentages by weight.
  • the above-described cast iron with the alloying elements has sufficient tensile strength for brake discs and also sufficient hardness. Since costly alloying elements are largely excluded, it is inexpensive to produce.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Bremsscheibe einer Scheibenbremse, die aus einem metallischen Werkstoff gefertigt ist, der zumindest als Legierungselement einen bestimmten Kohlenstoffanteil enthält, die dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsscheibe aus einem Gusseisen mit einem Kohlenstoffanteil zwischen 3,65 und 3,75 % gefertigt ist.

Description

Bremsscheibe einer Scheibenbremse
Die Erfindung bezieht sich auf eine Bremsscheibe einer Scheibenbremse, die aus einem metallischen Werkstoff gefertigt ist, der zumindest als Legierungselement einen bestimmten Kohlenstoffanteil enthält.
Die metallischen Werkstoffe zur Herstellung von Bremsscheiben müssen nicht nur verschleißfest sein, sondern sie müssen auch thermisch relativ hoch belastbar sein, damit es nicht zu den sogenannten Hitzerissen kommt. Die bislang verwendeten Werkstoffe enthalten bestimmte relativ hohe Anteile von Molybdän. Die Preise für diese Legierungselemente sind in der letzten Zeit auf nicht mehr vertretbare Höhen gestiegen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen metallischen Werkstoff als Ersatzwerkstoff für solche Werkstoffe zu schaffen, die einen relativ hohen Anteil an Molybdän enthalten, wobei vom Verschleiß und vom thermischen Verhalten her dieser Werkstoff als gleichwertig anzusehen ist.
Die gestellte Aufgabe wird gelöst, indem die Bremsscheibe aus einem Gusseisen mit einem Kohlenstoffanteil zwischen 3,65 und 3,75 % gefertigt ist. Die bislang verwendeten Stahlsorten enthalten einen Anteil von Kohlenstoff, der unter 2 % liegt. Es wurde nun ermittelt, dass durch die Verwendung von Gusseisen mit einem deutlich höheren Kohlenstoffgehalt eine hinreichende Wärmeleitfähigkeit und eine ausreichende Verschleißfestigkeit gegeben ist. Die Gefahr von den sogenannten Hotspots ist reduziert und die Bildung von Hitzerissen ist als geringfügig anzusehen. Die Kosten für die Herstellung dieses Gusseisens sind deutlich geringer als die von Molybdän enthaltenden Stahlsorten. Aufgrund der thermischen und mechanischen Eigenschaften kann dieses Gusseisen wirtschaftlich für die Fertigung der Bremsscheiben eingesetzt werden.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Bremsscheibe aus einem niedrig legierten Gusseisen mit Lamellengraphit und weiteren Legierungselementen gefertigt ist. Der prozentuale Anteil der weiteren Legierungselemente ist allerdings gering, wie nachstehend noch beschrieben wird.
Es ist ferner noch vorgesehen, dass das Gusseisen gegebenenfalls einen Chromanteil zwischen 0,15 und 0,35 % enthält, und dass das Gusseisen darüber hinaus einen relativ geringen Anteil von Vanadium enthält, der zwischen 0,02 und 0,05 % liegt. Diese Legierungselemente führen zur Bildung von Karbiden, die die Verschleißfes- tigkeit erhöhen. Bei dem erfindungsgemäßen Gusseisen mit den Legierungselementen ist besonders berücksichtigt, dass keine relativ kostenintensive Legierungselemente verwendet werden. Darüber hinaus sollen im Schrott vorhandene Bestandteile verwendbar sein, um die gewünschten Eigenschaften des Gusseisens zu erreichen.
Die Festigkeit von metallischen Werkstoffen wird mit einem zunehmenden Anteil von Kohlenstoff geringer. Um diesem Effekt entgegenzuwirken, ist in weiterer Ausgestaltung vorgesehen, dass das Gusseisen als weiteres Legierungselement einen Kupferanteil zwischen 0,3 und 0,6 % enthält. Dieser Kupferanteil wirkt der Abnahme der Festigkeit entgegen. Darüber hinaus kann das Gusseisen noch weitere Legierungselemente enthalten. So könnte der Anteil an Silizium zwischen 1 ,5 und 2,1 %, der Anteil von Mangan zwischen 0,6 und 0,8 %, der Anteil an Vanadium zwischen 0,02 und 0,05 %, der Anteil von Zinn zwischen 0,05 bis 0,1 % und der Sättigungsgrad sollte maximal bei 1,02 % liegen. Darüber hinaus könnten dem Gusseisen noch weitere Legierungselemente beigemengt werden. So ist es durchaus vertretbar, dass der Phosphoranteil maximal 0,10 %, der Schwefelanteil maximal 0,12 %, der Nickelanteil maximal 0,20 % und der Molybdänanteil maximal 0,18 % beträgt. Die Angaben beziehen sich auf Gewichtsprozente.
Das zuvor beschriebene Gusseisen mit den Legierungselementen hat eine für Bremsscheiben ausreichende Zugfestigkeit und auch eine ausreichende Härte. Da kostenintensive Legierungselemente weitgehend ausgeschlossen werden, ist es kostengünstig herstellbar.

Claims

Ansprüche
1. Bremsscheibe einer Scheibenbremse, die aus einem metallischen Werkstoff gefertigt ist, der zumindest als Legierungselement einen bestimmten Kohlen- Stoffanteil enthält, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsscheibe aus einem Gusseisen mit einem Kohlenstoffanteil zwischen 3,65 und 3,75 % gefertigt ist.
2. Bremsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Brems- scheibe aus einem niedrig legierten Gusseisen mit Lamellengraphit und weiteren Legierungselementen gefertigt ist.
3. Bremsscheibe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gusseisen mit Lamellengraphit als weiteres Legierungselement einen Chromanteil zwischen 0, 15 und 0,35 % enthält.
4. Bremsscheibe nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass das
Gusseisen mit Lamellengraphit einen Vanadiumanteil zwischen 0,02 und 0,05 % enthält.
5. Bremsscheibe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gusseisen mit Lamellengraphit einen Kupferanteil zwischen 0,30 und 0,60 % enthält.
6. Bremsscheibe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gusseisen mit Lamellengraphit einen Siliziumanteil zwischen 1,50 und 2,10 % enthält.
7. Bremsscheibe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass das Gusseisen mit Lamellengraphit einen Mangananteil zwischen 0,60 und 0,80 % enthält.
8. Bremsscheibe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gusseisen mit Lamellengraphit einen Zinnanteil zwischen 0,05 und 0,10 % enthält.
9. Bremsscheibe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gusseisen mit Lamellengraphit einen Sättigungsgrad von maximal 1,02 % hat.
10. Bremsscheibe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass das Gusseisen mit Lamellengraphit einen Phosphoranteil enthält, der maximal bei 0,10 % liegt.
11. Bremsscheibe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gusseisen mit Lamellengraphit einen Schwefelanteil ent- hält, der maximal bei 0,12 % liegt.
12. Bremsscheibe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gusseisen mit Lamellengraphit einen Nickelanteil enthält, der maximal 0,20 % beträgt.
13. Bremsscheibe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gusseisen mit Lamellengraphit einen Molybdänanteil enthält, der maximal 0,18 % beträgt.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0279300A2 (de) * 1987-02-14 1988-08-24 Schwäbische Hüttenwerke Gesellschaft mit beschränkter Haftung Gusseisen zur Fertigung von Bremstrommeln
DE3704680A1 (de) * 1987-02-14 1988-08-25 Schwaebische Huettenwerke Gmbh Gusseisen zur fertigung von bremsenkoerpern
WO1996007766A1 (en) * 1994-09-09 1996-03-14 Ab Volvo Perlitic grey iron for brake components
DE19545611C1 (de) * 1995-12-07 1997-03-13 Daimler Benz Ag Optimierte Lamellen-Graugußlegierung für Bremsscheiben von Nutzfahrzeug
DE19719353A1 (de) * 1996-05-10 1997-11-13 Aisin Takaoka Ltd Scheibenrotor

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0279300A2 (de) * 1987-02-14 1988-08-24 Schwäbische Hüttenwerke Gesellschaft mit beschränkter Haftung Gusseisen zur Fertigung von Bremstrommeln
DE3704680A1 (de) * 1987-02-14 1988-08-25 Schwaebische Huettenwerke Gmbh Gusseisen zur fertigung von bremsenkoerpern
WO1996007766A1 (en) * 1994-09-09 1996-03-14 Ab Volvo Perlitic grey iron for brake components
DE19545611C1 (de) * 1995-12-07 1997-03-13 Daimler Benz Ag Optimierte Lamellen-Graugußlegierung für Bremsscheiben von Nutzfahrzeug
DE19719353A1 (de) * 1996-05-10 1997-11-13 Aisin Takaoka Ltd Scheibenrotor

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