[发明专利]抗回火软化性和韧性优良的制动盘

说明书

技术领域

本发明涉及可用于摩托车(motorcycles)、汽车(motorcars)、自行车(bicycles)等的制动盘(disc brakes)的圆盘，特别涉及与制动衬片(brakepads)的摩擦部具有适当的淬火硬度、且抗回火软化性(temper softeningresistance)高、抗回火软化性和韧性均优良的制动盘。本发明中所说的“抗回火软化性优良”是指抗回火软化性高，具有利用制动(braking)时的摩擦热(friction heat)保持在高温后的软化少、能维持接近初期的适当硬度的硬度的特性。

背景技术

摩托车、汽车、自行车等制动盘的功能在于，通过制动盘与制动衬片之间的摩擦抑制车轮的旋转并制动车辆。因此，期望制动盘具有适当的硬度(proper hardness)。当硬度软时，制动行为变弱，同时由于与制动衬片的摩擦而迅速磨损，另一方面，当过硬时，存在产生制动噪声(brake squeal)的问题。作为制动盘的适当硬度，推荐HRC为32～38的硬度范围。其中，HRC是JIS Z 2245中规定的洛氏硬度C标尺(Rockwell C hardness)。

作为制动盘用材料，以往从硬度和耐腐蚀性的观点出发使用马氏体不锈钢(martensitic stainless steel)。曾经也对SUS 420J2(JIS Z 4304)等碳量高的马氏体不锈钢实施淬火回火处理而加以使用，但回火处理的负荷大，近年来，如日本特开昭57-198249号公报、日本特开昭60-106951号公报所示，能够在进行淬火后直接使用的低碳马氏体不锈钢正较多地作为制动盘用材料使用。

近年来，从保护地球环境(global environment)的观点出发，要求摩托车、汽车等的燃料效率提高(high fuel efficiency)。为了提高燃料效率，车体重量的轻量化是有效的，因此目标指向车辆的轻量化。作为制动装置(brake mechanism)的制动盘也不例外，为了车辆的更加轻量化，正在寻求制动盘的小型化、厚度的减少(薄型化)等。

但是，该制动盘的小型化、薄型化导致热容(heat capacity)的降低，制动盘的温度上升由于制动时的摩擦热(friction heat)而变得更大。因此，认为随着这种小型化、薄型化倾向，制动时的制动盘温度变为600℃以上，在以往的材料中，担心制动盘因回火而软化且耐久性降低，要求抗回火软化性高、抗回火软化性优良的制动盘。

对于这种要求，例如在日本特开2002-146489号公报中，提出了适量含有Ti、Nb、V、Zr中的1种或2种以上，能够有效抑制伴随制动盘使用中的升温的软化并能抑制硬度降低的低碳马氏体不锈钢板。

而且，在日本专利第3315974号公报(日本特开2001-220654号公报)中，提出了通过适量添加Nb或在Nb的基础上再复合添加适量Ti、V、B，能够有效抑制回火软化的制动盘用不锈钢。

而且，在日本特开2002-121656号公报中，提出了一种廉价的制动盘用钢，通过将钢中的C、N、Ni、Cu、Mn、Cr、Si、Mo、V、Ti及Al的含量关系式GP值调整为50(％)以上、同时含有适当量的Nb、V，从而由使用时的升温引起的材质变差几乎不发生。

但是，在日本特开2002-146489号公报、日本专利第3315974号公报、日本特开2002-121656号公报记载的技术中，必须添加较大量的成本高的合金元素，具有制动盘的制造成本昂贵、且当在600℃下长时间(约1小时)保持时硬度急剧降低的问题。而且，制动盘是在安全行驶方面重要的部件，必须具有不发成脆化断裂的高韧性。

发明内容

本发明的目的在于，提出顺利解决了这些现有技术的问题、具有适当的淬火硬度且抗回火软化性高、抗回火软化性和韧性优良的制动盘。