WO2013122248A1 - 鋳鉄およびブレーキ部品 - Google Patents

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博之 渡邊
新川　雅樹
茂仁 張
カストリア スバギオ
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本田技研工業株式会社
株式会社リケン
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    • F16D2200/0008—Ferro
    • F16D2200/0013—Cast iron

Definitions

  • the present invention relates to cast iron and brake parts suitable for use in a brake device such as a vehicle, and more particularly, to a technique for achieving weight reduction of a brake disk by providing a high specific heat.
  • Brake devices such as automobiles and motorcycles include a brake disc that rotates with the wheels and a brake pad that is pressed against the brake disc. Brake discs are required to have high thermal conductivity in order to suppress functional deterioration due to generated frictional heat.
  • flake graphite cast iron, CV graphite cast iron, and spheroidal graphite cast iron have been used as materials for realizing such a demand at low cost.
  • flake graphite cast iron can improve thermal conductivity by increasing the graphite length because graphite is a good thermal conductor.
  • Patent Document 1 relates to corrosion-resistant cast iron, and in the range of carbon equivalent of 3.8 to 4.5%, C: 2.8 to 4%, Si: 1.5 to 3.0%, Mn: 0.3 to 1.2%, P: 0.2% or less, S: 0.06 to 0.25%, Cu: 0.15 to 3.5%, and the balance: Fe and inevitable impurities, Cu The rusting is suppressed by changing the content of.
  • Patent Document 2 relates to a disc brake disc.
  • C 2.8 to 3.8%, Si: 1.8 to 3.4%, Mn: 0.5 to 1.0%, S: 0.02 to 0.1%, Cr: 0.1 to 1.5%, Mo: 0.1 to 1.0%, Ni: 0.1 to 1.2%, Ce: 0.01 to It consists of 0.05%, Cu: 0.1-1.2%, balance: Fe and inevitable impurities, and heat crack resistance is improved by increasing the strength with Ce.
  • Patent Document 3 is a brake component having a sliding part and a hub attachment part, and having a single structure made of a single molten metal, C: 3.5 to 3.90%, Si: 2. 3 to 3.0%, Mn: 0.7 to 1.1%, P: ⁇ 0.05%, S: 0.08 to 0.012%, Cu: 0.7 to 1.2%, balance: It consists of iron and inevitable impurities, has a CE value of 4.3 to 4.7, a tensile strength of 15 to 20 kgf / mm 2 , a damping capacity of 12 to 20 ⁇ 10 ⁇ 3 , and a hardness on the inner surface of the hub mounting hole Induction hardening is applied so as to obtain HRB 90 to 105.
  • Patent Document 4 is a high thermal conductive corrosion-resistant cast iron having a carbon equivalent in the range of 4 to 5%, C: 3 to 4.5%, Si: 1.5 to 3.0%, Mn: 0 0.5 to 1.5%, P: 0.2% or less, S: 0.06 to 0.25%, Cu: 0.15 to 3.5%, Ca: 0.02 to 0.1%, Al : 0.02 to 0.1%, balance: iron and inevitable impurities, and acicular graphite is formed in the structure, thereby improving high thermal conductivity and corrosion resistance.
  • This invention is made
  • Cast iron consists of ferrite, cementite, graphite, and other trace inclusions. Of these, high specific heat of ferrite with the largest weight fraction was studied. As a result of investigating various elements which have a solid solution in ferrite and have an effect of improving specific heat, it has been found that Si is the most effective and can be easily dissolved in ferrite without forming carbide.
  • Si The effect of Si is remarkably exhibited when 3.5% or more is added to cast iron.
  • Si concentrates mainly in ferrite in cast iron, and the weight fraction in ferrite becomes 4% or more. At this concentration, it is said that Fe 3 Si precipitates in an equilibrium state, but as a result of analysis by X-ray diffraction, Fe 3 Si is hardly detected under normal production conditions. In other words, it is considered that Si that does not form an ordered structure and is dissolved in an irregular and supersaturated state improves the specific heat of ferrite.
  • the cast iron of the present invention has been made based on the above knowledge, and in terms of mass%, C: 3.0 to 4.8%, Si: 3.5 to 5.0%, Mn: 0.5 to 2. It consists of 0%, Cu: 0.3 to 1.5%, the balance: Fe and inevitable impurities.
  • C 3.0 to 4.8% C is an element necessary for precipitating graphite in the matrix structure.
  • Graphite is a good conductor of heat and increases the thermal conductivity of cast iron and has the effect of quickly releasing the absorbed heat energy. If the C content is less than 3.0%, it becomes difficult to obtain 44 W / m / K, which is a thermal conductivity equivalent to that of the current material. On the other hand, if the C content exceeds 4.8%, the melting point of the cast iron becomes too high and it becomes difficult to dissolve, and the strength is significantly reduced. Therefore, the C content is set to 3.0 to 4.8%.
  • Si 3.5-5.0%
  • Si is an element that increases the specific heat of cast iron. If the Si content is less than 3.5%, it is difficult to obtain 600 J / kg / K, which is the specific heat targeted by the present invention. On the other hand, if the Si content exceeds 5%, the viscosity of the molten metal becomes high and casting becomes difficult. Therefore, the Si content is set to 3.5 to 5.0%.
  • Mn 0.5 to 2.0% Mn is mixed from raw material scrap and has the effect of strengthening the base structure. If the Mn content is less than 0.5%, such an effect is poor. On the other hand, when the content of Mn exceeds 2%, chilling of the base structure becomes remarkable and machinability is lowered. Therefore, the Mn content is set to 0.5 to 2.0%.
  • P 0.2% or less P improves the fluidity of the molten metal but makes the cast iron brittle, so the content of P as an inevitable impurity is preferably 0.2% or less.
  • Cu 0.3 to 1.5%
  • addition of Si is indispensable for increasing the specific heat, but Si has an action of promoting ferritization.
  • Si has an action of promoting ferritization.
  • Cu is an essential alloy component.
  • Cu promotes the formation of pearlite in the base structure to improve the strength, and flattenes the graphite to increase the thermal conductivity. If the Cu content is less than 0.3%, such an effect is poor. On the other hand, if the Cu content exceeds 1.5%, the pearlite of the base structure becomes dense and machinability is lowered. Therefore, the Cu content is set to 0.3 to 1.5%. More preferably, the content is 0.5 to 1.5%.
  • the content of S is desirably 0.25% or less.
  • Alloy elements such as Ni, Cr, Mo, V, and Sn can be contained in a small amount in order to improve the structure and properties of cast iron.
  • Ni more than 0% and 1.2% or less Ni is an element that promotes graphitization and suppresses chilling to improve machinability. Moreover, it has the effect
  • Cr more than 0% and 1.5% or less Cr is an element that stabilizes carbides, densifies the structure and improves strength, and is desirably contained. On the other hand, Cr hardly dissolves in ferrite and forms carbides, and therefore contributes little to improving specific heat. Therefore, the Cr content is desirably more than 0% and 1.5% or less.
  • Mo more than 0% and 1.0% or less Mo is an element that stabilizes carbides, densifies the structure, and improves the strength. In order to obtain such an effect, it is desirable to contain Mo. On the other hand, Mo hardly dissolves in ferrite and forms carbides, and therefore contributes little to improving specific heat. Therefore, the Mo content is desirably more than 0% and 1.0% or less.
  • V more than 0% and not more than 0.35%
  • V is an element that stabilizes carbides, densifies the structure, and improves the strength. In order to obtain such an effect, V is desirably contained.
  • the V content is desirably more than 0% and 0.35% or less.
  • Sn more than 0% and 0.2% or less
  • Sn is an element that stabilizes carbides, densifies the structure and improves strength, and may contain Sn in order to obtain such an effect.
  • Sn is added in excess of 0.2%, the toughness is lowered and the toughness against heat cracks is lowered. Therefore, the content of Sn when added for the purpose of obtaining the above-described effect is preferably more than 0% and 0.2% or less.
  • the average temperature of the brake disc is about 200 ° C.
  • the specific heat at 200 ° C. is preferably 600 J / kg / K or more.
  • it is desirable that the heat conductivity in 200 degreeC is 44 W / m / K or more.
  • the present invention can be applied to any of flake graphite cast iron, CV graphite cast iron, and spheroidal graphite cast iron.
  • spheroidal graphite cast iron has high tensile strength due to its spherical shape, but its thermal conductivity is insufficient. Therefore, flake graphite cast iron having high thermal conductivity or CV graphite cast iron having a balance between thermal conductivity and tensile strength is suitable, and flake graphite cast iron is desirable as long as low tensile strength is allowed.
  • the area ratio of pearlite in the base tissue is 90% or more, thereby ensuring sufficient strength.
  • the present invention it is possible to provide cast iron with a high specific heat by finding an effect of improving the specific heat of Si which has not been conventionally known and containing 3.5 to 5.0%.
  • the heat capacity is improved even with the same weight, the temperature rise of the sliding portion due to frictional heat can be suppressed, and thus the component life is improved by reducing thermal expansion, reducing heat cracks, reducing thermal degradation, and the like.
  • the heat load of a brake pad can be reduced because the temperature of the brake pad which is a counterpart material falls, and the component of a brake pad can be made inexpensive. Further, since the weight can be reduced to the same heat capacity, the weight of the brake component can be reduced.
  • Comparative Example 1 had a low specific heat because the Si content was less than 3.5%. As shown in FIG. 1, in order to obtain a specific heat of 600 J / kg / K or more, the Si content needs to be 3.5% or more.
  • Comparative Example 2 is such that the C and Si contents are the same level as in Example 1 and the Cu content is zero. For this reason, the pearlite rate was significantly lower than in Examples 1-7. As shown in FIG. 2, in order to obtain a pearlite ratio of 90% or more, the Cu content needs to be 0.3% or more.
  • Comparative Example 3 the Si content was set to the same level as in Example 1, and the C content was less than 3.0%. In Comparative Example 3, the thermal conductivity was very low because the C content was less than 3.0%. As shown in FIG. 3, in order to obtain a thermal conductivity of 44 W / m / K or higher, the C content needs to be 3.0% or higher.
  • Comparative Example 4 the C content was set to the same level as in Example 1, and the Si content was more than 5.0%. As shown in Table 1, in Comparative Example 4, the specific heat was very high, but casting defects occurred because the viscosity of the molten metal was high.
  • Comparative Example 5 the Si content is about 0.8% lower than that in Example 1. Although specific heat was improved as compared with Comparative Example 1, specific heat exceeding 600 J / kg / K was not obtained.
  • FIG. 4 shows the temperature change of the brake pad at this time. It can be seen that the temperature of the brake pad used in the brake disk of Example 6 is significantly lower than that of Comparative Example 1. That is, in Example 6, since the specific heat was improved, the amount of heat energy absorbed was large, and the temperature increase of the brake disc was suppressed. Therefore, according to the present invention, the life of the brake pad is improved, the components of the brake pad can be reduced, and the weight of the brake disc can be reduced by the increase in the specific heat of the brake disc.
  • the present invention is not limited to a disc-shaped brake component, and can be applied to a brake component having an arbitrary shape such as a cylindrical shape or a long plate shape.
  • the present invention can be applied to all brake devices such as brakes for transportation devices such as automobiles, motorcycles, trains, and brakes for mechanical equipment such as presses.

Abstract

本発明は、高い比熱を有することにより、ブレーキ部品の軽量化等を達成することができる鋳鉄を提供するものである。本発明の鋳鉄は、質量％で、Ｃ：３．０～４．８％、Ｓｉ：３．５～５．０％、Ｍｎ：０．５～２．０％、Ｃｕ：０．３～１．５％、残部：Ｆｅおよび不可避不純物からなる化学成分組成を有するものである。

Description

鋳鉄およびブレーキ部品
　本発明は車両等のブレーキ装置に用いて好適な鋳鉄およびブレーキ部品に係り、特に、高い比熱を備えることによりブレーキディスクの軽量化を達成する技術に関する。
　自動車や自動二輪車等のブレーキ装置は、車輪とともに回転するブレーキディスクと、ブレーキディスクに押し付けられるブレーキパッドとを備えている。ブレーキディスクには、発生する摩擦熱による機能低下を抑制するため高い熱伝導率が要求される。このような要求を低コストで実現する材料として、従来、片状黒鉛鋳鉄やＣＶ黒鉛鋳鉄、球状黒鉛鋳鉄が用いられている。特に、片状黒鉛鋳鉄は、黒鉛が熱の良導体であるため黒鉛長さを大きくすることにより熱伝導率の向上が可能である。
　鋳鉄に関する先行技術文献としては以下のものがある。特許文献１に記載のものは、耐食性鋳鉄に関するもので、炭素当量３．８～４．５％の範囲でＣ：２．８～４％、Ｓｉ：１．５～３．０％、Ｍｎ：０．３～１．２％、Ｐ：０．２％以下、Ｓ：０．０６～０．２５％、Ｃｕ：０．１５～３．５％、および残部：Ｆｅおよび不可避不純物からなり、Ｃｕの含有量を変化させて発錆を抑制している。
　特許文献２に記載のものは、ディスクブレーキ用ディスクに関するもので、Ｃ：２．８～３．８％、Ｓｉ：１．８～３．４％、Ｍｎ：０．５～１．０％、Ｓ：０．０２～０．１％、Ｃｒ：０．１～１．５％、Ｍｏ：０．１～１．０％、Ｎｉ：０．１～１．２％、Ｃｅ：０．０１～０．０５％、Ｃｕ：０．１～１．２％、残部：Ｆｅおよび不可避的不純物からなり、Ｃｅで高強度化することで耐ヒートクラック性を向上させている。
　特許文献３に記載のものは、摺動部とハブ取付け部を有し、単一溶湯による鋳造製一体構造のブレーキ部品であって、Ｃ：３．５　～３．９０％、Ｓｉ：２．３～３．０％、Ｍｎ：０．７～１．１％、Ｐ：＜０．０５％、Ｓ：０．０８～０．０１２％、Ｃｕ：０．７～１．２％、残部：鉄および不可避的不純物からなり、ＣＥ値が４．３～４．７、引張強さが１５～２０ｋｇｆ／ｍｍ２、減衰能が１２～２０×１０－３で、ハブ取付け孔内面には硬さＨＲＢ９０～１０５になるよう高周波焼入れが施されている。
　特許文献４に記載のものは、高熱伝導耐食鋳鉄であって、炭素当量：４～５％の範囲でＣ：３～４．５％、Ｓｉ：１．５～３．０％、Ｍｎ：０．５～１．５％、Ｐ：０．２％以下、Ｓ：０．０６～０．２５％、Ｃｕ：０．１５～３．５％、Ｃａ：０．０２～０．１％、Ａｌ：０．０２～０．１％、残部：鉄および不可避不純物からなり、組織中に針状黒鉛を生成させたことにより、高熱伝導性と耐食性を向上させている。
特公昭５９－０１１６５３ 特開２００２－１０５５８１ 特開平５－２１４４８０ 特開平７－３３８０
　ところで、近年、自動車等の運輸装置には、温室効果ガスの排出規制に伴い益々の軽量化が要望されており、ブレーキディスクは、鋳鉄の塊でかなりの重量物となるため、特に軽量化が強く要望されている。ブレーキディスクとブレーキパッドによる制動は、運動エネルギーを熱エネルギーに変換する作用を伴い、ブレーキディスクは、熱エネルギーを吸収し停止後は熱エネルギーを放出する。ブレーキディスクの熱伝導率が高ければ、熱エネルギーを迅速に放出することができる。また、ブレーキディスクの比熱が高ければ、熱エネルギーを蓄える能力が高く、熱エネルギーを吸収したときの温度上昇を抑制することができる。したがって、ブレーキディスクの比熱が高ければ、ブレーキディスクを小型化することができる。
　しかしながら、比熱を高めることに眼目を置いた鋳鉄の開発は、現在のところなされていないのが現状である。本発明は、そのような事情に鑑みてなされたもので、高い比熱を有することにより、ブレーキ部品の軽量化等を達成することができる鋳鉄およびブレーキ部品を提供することを目的としている。
　本発明者等は、ブレーキディスクを軽量化するために検討を重ねた結果、温室効果ガスの排出抑制効果を得るためには少なくとも６００Ｊ／ｋｇ／Ｋ以上の比熱が必要であるとの結論に達した。そして、そのような比熱を得るために鋭意研究を重ねた。
　鋳鉄はフェライト、セメンタイト、黒鉛およびその他の微量な介在物からなる。このうちもっとも重量分率の大きいフェライトの高比熱化を検討した。フェライトに固溶し比熱向上効果のある元素を種々調査した結果、Ｓｉがもっとも効果が大きく、また炭化物を作らず容易にフェライト中に固溶させることができることが判明した。
　Ｓｉの効果は鋳鉄中に３．５％以上添加したときに顕著に発現する。Ｓｉは鋳鉄中で主としてフェライト中に濃化し、フェライト中での重量分率は４％以上になる。この濃度では平衡状態ではＦｅ３Ｓｉが析出すると言われているが、Ｘ線回折による分析の結果Ｆｅ３Ｓｉは通常の製造条件ではほとんど検出されない。すなわち規則構造を作らず不規則かつ過飽和に固溶したＳｉがフェライトの比熱を向上させていると考えられる。
　本発明の鋳鉄は上記知見に基づいてなされたものであり、質量％で、Ｃ：３．０～４．８％、Ｓｉ：３．５～５．０％、Ｍｎ：０．５～２．０％、Ｃｕ：０．３～１．５％、残部：Ｆｅおよび不可避不純物からなることを特徴とする。
　以下、本発明の数値限定の根拠を本発明の作用とともに説明する。なお、以下の説明において「％」は「質量％」の意味である。
Ｃ：３．０～４．８％
　Ｃは基地組織に黒鉛を析出させるために必要な元素である。黒鉛は熱の良導体で鋳鉄の熱伝導率を高め、吸収した熱エネルギーを速やかに放出する作用を奏する。Ｃの含有量が３．０％未満では、現行材同等の熱伝導率である４４Ｗ／ｍ／Ｋを得ることが困難となる。一方、Ｃの含有量が４．８％を超えると、鋳鉄の融点が高くなり過ぎて溶解が困難になるとともに、強度低下が著しくなる。よって、Ｃの含有量は３．０～４．８％とする。
Ｓｉ：３．５～５．０％
　Ｓｉは鋳鉄の比熱を高める元素である。Ｓｉの含有量が３．５％未満では、本発明が目標とする比熱である６００Ｊ／ｋｇ／Ｋを得ることが困難となる。一方、Ｓｉの含有量が５％を超えると、溶湯の粘度が高くなり鋳造が困難になる。よって、Ｓｉの含有量は３．５～５．０％とする。
Ｍｎ：０．５～２．０％
　Ｍｎは原料のスクラップから混入し基地組織を強化する効果がある。Ｍｎの含有量が０．５％未満ではそのような効果が乏しくなる。一方、Ｍｎの含有量が２％を超えると、基地組織のチル化が顕著となり、被削性を低下させる。よって、Ｍｎの含有量は０．５～２．０％とする。
Ｐ：０．２％以下
　Ｐは溶湯の流動性を向上させるが鋳鉄を脆化させるため、不可避不純物としてのＰの含有量は０．２％以下とすることが望ましい。
Ｃｕ：０．３～１．５％
　本発明では比熱を高めるためにＳｉの添加が必須であるが、Ｓｉはフェライト化を促進する作用を有する。フェライト分率が大きくなると強度低下や耐摩耗性の低下をもたらす。そこで、本発明においては、Ｃｕを必須の合金成分としている。Ｃｕは基地組織のパーライト化を促進して強度を向上させるとともに、黒鉛を扁平化して熱伝導率を高める。Ｃｕの含有量が０．３％未満ではそのような効果が乏しくなる。一方、Ｃｕの含有量が１．５％を超えると、基地組織のパーライトが緻密になり被削性を低下させる。よって、Ｃｕの含有量は０．３～１．５％とする。より望ましくは、０．５～１．５％とする。
Ｓ：０．２５％以下
　Ｓの含有量が０．２５％を超えると、ＭｎＳの生成量が過多となって白銑化傾向が増大し、被削性が低下する。よって、不可避不純物としてのＳの含有量は０．２５％以下とすることが望ましい。
　Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｖ、Ｓｎなどの合金元素は鋳鉄の組織や性質を向上するために少量含有することができる。
Ｎｉ：０％を超え１．２％以下
　Ｎｉは黒鉛化を促進する元素でチル化を抑制して切削性を良好にする。また基地組織の強度を向上する作用を有する。ただし、Ｎｉは非常に高価であるため多量に添加することはできない。効果とコストの両立のために０％を超え１．２％以下含有することが望ましい。
Ｃｒ：０％を超え１．５％以下
　Ｃｒは炭化物を安定にし、組織を緻密にして強度を向上する元素であり含有することが望ましい。一方、Ｃｒはフェライトには固溶し難く炭化物を形成するため比熱向上への寄与は小さい。よって、Ｃｒの含有量は０％を超え１．５％以下であることが望ましい。
Ｍｏ：０％を超え１．０％以下
　Ｍｏは炭化物を安定にし、組織を緻密にして強度を向上する元素であり、そのような効果を得るためにＭｏを含有することが望ましい。一方、Ｍｏはフェライトには固溶し難く炭化物を形成するため比熱向上への寄与は小さい。よって、Ｍｏの含有量は０％を超え１．０％以下であることが望ましい。
Ｖ：０％を超え０．３５％以下
　Ｖは炭化物を安定にし、組織を緻密にして強度を向上する元素であり、そのような効果を得るためにＶを含有することが望ましい。一方、Ｖはフェライトには固溶し難く炭化物を形成するため比熱向上への寄与は小さい。よって、Ｖの含有量は０％を超え０．３５％以下であることが望ましい。
Ｓｎ：０％を超え０．２％以下
　Ｓｎは炭化物を安定にし、組織を緻密にして強度を向上する元素であり、そのような効果を得るためにＳｎを含有してもよい。一方、Ｓｎを０．２％を超えて添加すると靱性を低下させてヒートクラックに対するタフネスを低下させる。よって、前述した効果を得る目的で添加する場合のＳｎの含有量は０％を超え０．２％以下であることが望ましい。
　前述のように、ブレーキディスクで十分な軽量化効果を得るには、比熱が６００Ｊ／ｋｇ／Ｋ必要である。ここで、加速と制動を繰り返す自動車においては、ブレーキディスクの平均温度は２００℃程度であるので、２００℃における比熱が６００Ｊ／ｋｇ／Ｋ以上であることが望ましい。また、本発明においては、２００℃における熱伝導率が４４Ｗ／ｍ／Ｋ以上であることが望ましい。これにより、吸収した熱エネルギーの放出が速やかに行われ、ブレーキディスクへのヒートクラックの発生が抑制される。
　本発明は、片状黒鉛鋳鉄、ＣＶ黒鉛鋳鉄、および球状黒鉛鋳鉄のいずれにも適用することができる。ただし、球状黒鉛鋳鉄は黒鉛が球状のため引張強度は高いが熱伝導率は不充分である。よって、熱伝導率が高い片状黒鉛鋳鉄または熱伝導率と引張強度のバランスがとれたＣＶ黒鉛鋳鉄が好適であり、さらには低い引張強度が許される限り片状黒鉛鋳鉄が望ましい。また、本発明においては、基地組織におけるパーライトの面積率が９０％以上であることが好適であり、これにより、充分な強度を確保することができる。
　本発明は、従来知られていなかったＳｉの比熱向上効果を見出して３．５～５．０％含有することにより、鋳鉄に高い比熱を備えることができる。これにより、同一重量でも熱容量が向上するため摩擦熱による摺動部の温度上昇を抑制することができ、よって、熱膨張軽減、ヒートクラック軽減、熱劣化軽減などにより部品寿命が向上する。また、相手材であるブレーキパッドの温度が低下することでブレーキパッドの熱負荷を低減することができ、ブレーキパッドの成分を低廉なものにすることができる。さらに、同一熱容量まで重量を減少することができるため、ブレーキ部品の軽量化を達成することができる。
本発明の実施例におけるＳｉ添加量と比熱との関係を示すグラフである。 本発明の実施例におけるＣｕ添加量とパーライト率との関係を示すグラフである。 本発明の実施例におけるＣ添加量と熱伝導率との関係を示すグラフである。 ブレーキディスクにおける制動時の時間と温度との関係を示すグラフである。
　化学成分と組織の影響を調査するため、表１に示す化学成分の鋳鉄サンプルを試作した。各鋳鉄サンプルの比熱、パーライト率、熱伝導率を測定し表１に示す結果を得た。また、各鋳鉄サンプルの鋳造時の欠陥の有無を観察し、その結果を表１に併記した。実施例１～７は本発明の範囲内の化学成分を有し、比較例１は現行材の一例であるＦＣ２５０である。比較例１～５において、本発明の範囲を逸脱する化学成分には下線を付してある。また、比熱、熱伝導率、およびパーライト率において本発明が目標とする範囲を逸脱するものにも下線を付してある。図１～図４は、表１に示す結果をグラフにしたものである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１から分かるように、本発明の実施例１～７ではいずれも比較例１（現行材）と比べて高い比熱、熱伝導率が得られ、パーライト率は同等であった。
　比較例１では、Ｓｉの含有量が３．５％に満たないため、比熱が低い値となった。図１に示すように、６００Ｊ／ｋｇ／Ｋ以上の比熱を得るためには、Ｓｉの含有量は３．５％以上必要である。
　比較例２はＣおよびＳｉの含有量を実施例１と同レベルにしてＣｕの含有量をゼロとしたものである。このため、パーライト率が実施例１～７と比べて大幅に低くなった。図２に示すように、９０％以上のパーライト率を得るためには、Ｃｕの含有量は０．３％以上必要である。
　比較例３はＳｉの含有量を実施例１と同レベルにしてＣの含有量を３．０％未満としたものである。比較例３では、Ｃの含有量が３．０％未満のため熱伝導率が非常に低くなった。図３に示すように、４４Ｗ／ｍ／Ｋ以上の熱伝導率を得るためには、Ｃの含有量は３．０％以上必要である。
　比較例４はＣの含有量を実施例１と同レベルにしてＳｉ量を５．０％よりも多くしたものである。表１に示すように、比較例４では、比熱は非常に高いが、溶湯の粘度が高いために鋳造欠陥が発生した。
　比較例５はＳｉの含有量を実施例１のものよりも約０．８％低くしたものである。比較例１よりも比熱が向上しているが６００Ｊ／ｋｇ／Ｋを超える比熱は得られなかった。
 実施例６と比較例１の鋳鉄サンプルから同型同大のブレーキディスクを作製し、これを自動車に装着して２００ｋｍ／ｈから０ｋｍ／ｈまで０．６Ｇで減速させた。このときのブレーキパッドの温度変化を図４示す。実施例６のブレーキディスクに用いたブレーキパッドの温度は比較例１に比べ大幅に低下していることが分かる。すなわち、実施例６では、比熱が向上したことによって熱エネルギーの吸収量が大きく、ブレーキディスクの温度上昇が抑制されたものである。したがって、本発明によれば、ブレーキパッドの寿命が向上し、ブレーキパッドの成分を低廉化することができるとともに、ブレーキディスクの比熱が向上した分ブレーキディスクの軽量化が可能である。
　本発明は、ディスク状のブレーキ部品に限定されるものではなく、円筒状や長板状など任意の形状のブレーキ部品に適用可能である。
　本発明は、自動車、自動二輪車、列車等の運輸装置のブレーキやプレス等の機械設備のブレーキなど、あらゆるブレーキ装置に適用可能である。

Claims (5)

  1. 　質量％で、Ｃ：３．０～４．８％、Ｓｉ：３．５～５．０％、Ｍｎ：０．５～２．０％、Ｃｕ：０．３～１．５％、残部：Ｆｅおよび不可避不純物からなることを特徴とする鋳鉄。
  2. 　２００℃における比熱が６００Ｊ／ｋｇ／Ｋ以上であることを特徴とする請求項１に記載の鋳鉄。
  3. 　２００℃における熱伝導率が４４Ｗ／ｍ／Ｋ以上であることを特徴とする請求項１または２に記載の鋳鉄。
  4. 　基地組織におけるパーライトの面積率が９０％以上であることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の鋳鉄。
  5. 　請求項１～４のいずれかに記載の鋳鉄から製造されたブレーキ部品。
    　
    　
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