[发明专利]刹车盘及其制备方法

权利要求书

1.一种刹车盘，在其刹车盘制动片表面具有耐涂层，其特征在于：所述耐磨碳化物涂层为WC致密陶瓷层。

2.如权利要求1所述的刹车盘，其特征在于：WC致密陶瓷层为准单晶相，所述准单晶相是指，介于多晶相与单晶相之间，相较于多晶相，晶向一致性高、晶界明显减少，并且原子排列比较有序的显微组织。

3.如权利要求1或2所述的刹车盘，其特征在于：沿WC致密陶瓷层纵向剖面，其厚度为50-180μm，优选为100-180μm；其中优选的，WC的体积分数大于80％，优选大于85％，优选地，WC粒径为10-50μm，优选为20-50μm。

4.一种刹车盘，在其刹车盘制动片表面具有梯度复合涂层，其特征在于：所述梯度复合涂层为碳化物涂层，包括依次呈梯度分布的WC致密陶瓷层、微米WC陶瓷层、WC与基体的融合层。

5.如权利要求4所述的刹车盘，其特征在于：WC致密陶瓷层为准单晶相，所述准单晶相是指，介于多晶相与单晶相之间，相较于多晶相，晶向一致性高、晶界明显减少，并且原子排列比较有序的显微组织。

6.如权利要求4或5所述的刹车盘，其特征在于：沿WC致密陶瓷层纵向剖面，其厚度为50-180μm，优选为100-180μm；其中WC的体积分数大于80％，优选大于85％；优选地，WC粒径为10-50μm，优选为20-50μm。

7.如权利要求4-6之一所述的刹车盘，其特征在于：沿微米WC陶瓷层纵向剖面，其厚度为70-180μm，优选为130-180μm，优选的，WC的体积分数大于75％，优选大于80％，优选的，WC的粒径为5-30μm，优选为6-25μm。

8.如权利要求4-7之一所述的刹车盘，其特征在于：沿WC与基体的融合层纵向剖面，其厚度为60μm-300μm，优选100-300μm，优选的，其中WC的体积分数为40％-80％，优选为60％-80％；优选的，WC的粒径为1-20μm，优选为5-10μm。

9.如权利要求4-8之一所述的刹车盘，其特征在于：梯度复合涂层总厚度为180-660μm，优选在330-660μm。

10.如权利要求4-9之一所述的刹车盘，其特征在于：组织根据热处理不同为珠光体、马氏体、铁素体、贝氏体、奥氏体和索氏体中的一种或几种；优选地，该梯度复合涂层被施加于碳钢表面。

11.一种如权利要求1-3之一所述的刹车盘的制备方法，其特征在于刹车盘制动片表面具有耐磨涂层，包括如下步骤：

1)先准备一钨板，其中钨的纯度控制在99.7-99.99％，优选地，所述钨板先被加以表面处理；

2)按照刹车盘尺寸，用聚苯乙烯泡沫塑料制作刹车盘消失模，根据刹车盘的工作受力状况，其主要磨损的部位是刹车盘制动片的上、下两个表面，据此将钨板固定在刹车盘制动片的上、下两个表面，然后在钨板表面固定石墨纸，使其与钨板紧密结合；

3)按照刹车盘尺寸，制作砂型，优选地，用CO₂水玻璃硬化砂、覆膜砂、自硬树脂砂或潮模砂制作砂型；

4)将碳钢基材冶炼为钢液；

5)采用消失模真空吸铸工艺，将上述钢液浇入放置有刹车盘消失模、钨板和碳源的砂型内，待钢液冷却凝固后，取出铸件，清砂处理，获得刹车盘盘体为碳钢基体，刹车盘制动片表面为碳钢与钨板的复合体；优选地，浇注温度控制在1610℃-1630℃，浇注时间为40-50秒，一分钟后，在冒口补浇，进一步优选地，室温冷却；

6)将浇铸完得到的刹车盘复合体放入具有保护气氛的保温炉内保温，最后随炉冷却至室温，从而在刹车盘制动片表面形成耐磨涂层，而盘体仍为碳钢基体；

其中，耐磨碳化物涂层为WC致密陶瓷层。

12.如权利要求11所述的刹车盘的制备方法，其特征在于，WC致密陶瓷层为准单晶相，所述准单晶相是指，介于多晶相与单晶相之间，相较于多晶相，晶向一致性高、晶界明显减少，并且原子排列比较有序的显微组织；优选地，通过控制步骤5)中保温时间、保温温度获得该WC致密陶瓷层。