[发明专利]一种具有高抗热衰退性能的汽车制动毂铸件

说明书

㈠技术领域：本发明属于汽车配件制造领域，具体涉及一种具有高抗热衰退性能的汽车制动毂铸件。        

㈡背景技术：汽车制动毂铸件结构紧凑、制动功率大，是最常见的制动装置，也是汽车安全行驶的重要保证。随着汽车技术的发展，汽车不断向高速、重载等方向发展，在此条件下的频繁制动对汽车制动毂的使用寿命提出了新的挑战，特别是连续制动的制动效能的热稳定性。以前在低速轻载条件下性能表现尚好的制动毂也逐渐满足不了使用要求。因为制动过程实质是把汽车的动能通过制动器吸收转化为热能。制动过程中制动器温度不断升高，制动器摩擦系数下降，摩擦阻力矩减小，从而使制动能力降低，这种现象也称为热衰退现象，抗热衰退能力是衡量制动效能恒定性的一个指标。但现在国内很多制动毂的热衰退现象很严重，在高温下的制动效能达不到国际标准的30%。这些问题使制动毂制动效果差、使用寿命大大降低，严重影响汽车行驶的安全性。目前国内很多知名汽车生产主机厂使用的制动毂依然依赖进口。

㈢发明内容：本发明的目的就是提供一种具有高抗热衰退性能的汽车制动毂铸件；本发明通过炉前铁水的增硫和合金化，大大提高了制动毂铸件的抗热衰退性能。

    本发明为一种具有高抗热衰退性能的汽车制动毂铸件，其化学成分的重量百分含量分别为：C:3.25-3.3%,Si:1.4-1.45%,Mn:0.8-0.85%,P:≤0.05%,S:0.09-0.11%,Cu:0.25-0.3%,Sn:0.02-0.025%,Cr:0.3-0.35%,余量为Fe。

本发明的制备工艺与现有制备工艺基本相同，也是由配料-熔炼-化学成分分析-成分调整-测温-铁水-混砂-造型-浇注等步骤组成，其中造型参数：射砂压力2.3bar,挤压压力：9（kp/cm2），砂型厚度270mm;混砂参数：水份：3.8-4.0%，强度170-180Kpa,透气性100pa,型砂砂温≤45℃；浇注参数：出铁温度：1480-1520℃，出铁量：260±5kg,一次孕育0.5%，二次孕育0.2%，浇注时间为12s，浇注温度：1380-1420℃。

在铸造生产中，硫元素是一把双刃剑，一般材质的铸件原铁水中尽量保证低硫，球铁生产甚至通过加入球化剂来去硫；而我们在制动毂铸件的生产中增硫,并配合加入其它合金元素，主要原理是硫对铸件石墨化有双重作用，一方面硫本身是阻碍石墨化较强烈的元素，冷却速度越快，碳和硅含量越低，硫阻碍石墨化作用越显著；另一方面，当铸铁中同时存在硫和锰时，两者在高温有比较大的亲和力，所以它们会结合成MnS及(Fe、Mn)S化合物，以颗粒状弥散分布在铁液中。这些化合物的熔点在1600℃以上，可作为石墨的非均质晶核，增强铁液的孕育效果，细化珠化体而铜可降低铸铁的白口倾向，降低奥氏体转变临界温度，在共析转变时显著稳定、细化并增加珠光体，同时可强化珠光体中的铁元素，增加铸铁的强度和硬度。铬可提高奥氏体分解温度，稳定珠光体，提高灰铸铁强度；通过改变了铁水及铸件化学成分范围，达到了提高制动毂铸件的抗热衰退性能的目的。

  本发明的制动毂铸件经使用方武汉神龙汽车公司将制动毂铸件做台架试验，模拟汽车正常运行状态，起动刹车200次，检验制动力距和铸件最终温度，最终通过验收，成为长期合作伙伴。由此结束了我国汽车行业制动毂完全依赖进口的历史。

㈣具体实施方式：

实施例1

取生铁原料1.8吨，回炉料2.4吨，废钢原料1.8吨，电极27kg,铜10kg,铬18kg,碳化硅36kg,锰37kg,投入6吨炉中熔炼，熔炼温度1550℃，取料分析，其中硫0.06%，补加入15kg增硫剂进行调整，测定温度1520℃，出铁水至造型机中造型，射砂压力2.3bar,挤压压力：9（kp/cm2），砂型厚度270mm;造型后混砂，混砂水份3.8%，强度170Kpa,透气性100pa,型砂砂温≤45℃，加水8秒；再进行浇注，浇注温度：1480℃，浇注量：260±5kg,一次孕育0.5%，二次孕育0.2%；浇注时间为12s，浇注温度：1380℃。新制成的汽车制动毂铸件经检测，其化学成分的重量百分含量分别为： C:3.25%,Si:1.4%,Mn:0.8%,P:≤ 0.05%,S:0.09%,Cu:0.25%,Sn:0.02%,Cr:0.3%,余量为Fe。本产品经神龙汽车公司按国际汽车行业标准进行检测，全部达标。

  实施例2

取生铁原料1.2吨，回炉料投入1.5吨，废钢3.3吨，电极90kg,铜17kg,铬21kg,硅铁24kg,碳化硅36kg, 锰57kg,炉中熔炼，熔炼温度 1550℃，取料分析，其中锰0.7%，补加入锰铁18kg, 进行调整，测定温度1520℃，出铁水至造型机中造型，射砂压力2.3bar,挤压压力：9（kp/cm2），砂型厚度270mm;造型后混砂，混砂水份4.0%，强度180Kpa,透气性100pa,型砂砂温≤45℃，加水8秒；再进行浇注，浇注量：260±5kg,一次孕育0.5%，二次孕育0.2%；浇注时间为12s，浇注温度：1380-1420℃。新制成的汽车制动毂铸件经检测，其化学成分的重量百分含量分别为： C:3.3%,Si:1.45%,Mn:0.85%,P:≤ 0.05%,S:0.11%,Cu:0.3%,Sn:0.025%,Cr:0.35%,余量为Fe。本产品经神龙汽车公司按国际汽车行业标准进行检测，全部达标。