[发明专利]蠕铁制动鼓及其制备方法

说明书

本发明涉及一种制动鼓，具体涉及一种蠕铁制动鼓及其制备方法。所述的蠕铁制动鼓，包括如下重量比的化学成分：碳3.3‑3.6％，硅2.2‑2.65％，锰0.45‑0.6％，铜0.2‑0.3％，铬0.2‑0.3％，锆0.2‑0.3％，铌0.2‑0.3％，钛0.06‑0.09％，稀土0.025‑0.04％，磷≤0.07％，硫≤0.035％，镁≤0.035％，其余为铁和不可避免的杂质。本发明所述的蠕铁制动鼓的力学性能：拉伸强度430‑450MPa，伸长率3.0‑3.8％，硬度280‑300HB；具有良好的导热性、高温强度、高温耐磨性和抗热疲劳性能，特别适应于重载汽车，大幅度提高制动安全性和使用寿命。

技术领域

本发明涉及一种制动鼓，具体涉及一种蠕铁制动鼓及其制备方法。

背景技术

制动鼓是汽车制动系统中最重要的组成部分之一，对车辆的安全行驶起着至关重要的作用。制动鼓一般是在强摩擦、冷热交替较为复杂的恶劣环境中工作。因此，制动鼓材料在保证足够的力学性能及摩擦性能外，还应具备良好的热疲劳性能。

目前国内外主要使用高强度灰铸铁作为制备重型载货汽车制动鼓的材料，近年来开发了金属基复合材料及蠕墨铸铁。蠕墨铸铁因其性能介于球铁和灰铁之间，是一种较理想的制动鼓材料。但传统蠕墨铸铁的铁素体含量较高，硬度较低，耐磨性尚不足，另外其珠光体的稳定性较差，在长期制动加热-冷却过程中，珠光体含量降低，致使制动鼓过早失效开裂。

如何提高蠕墨铸铁中珠光体的含量和稳定性，成为亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种蠕铁制动鼓，珠光体的含量高，稳定性好，具有良好的导热性、高温强度、高温耐磨性和抗热疲劳性能，本发明还提供其制备方法，工艺合理。

本发明所述的蠕铁制动鼓，包括如下重量比的化学成分：

碳3.3-3.6％，硅2.2-2.65％，锰0.45-0.6％，铜0.2-0.3％，铬0.2-0.3％，锆0.2-0.3％，铌0.2-0.3％，钛0.06-0.09％，稀土0.025-0.04％，磷≤0.07％，硫≤0.035％，镁≤0.035％，其余为铁和不可避免的杂质。

其中：

稀土元素为镧。

碳、硅是是影响铸铁显微组织和性能的主要元素。

碳是石墨形成元素，C含量高有利于提高导热性；但太高易出现灰斑缺陷(石墨漂浮)，故碳含量应控制在3.3-3.6％。

硅是促石墨化元素，有利于消除自由渗碳体；但太高降低珠光体含量，降低强度及耐磨性，故硅含量应控制在2.2-2.65％。

锰促进珠光体形成，易偏析，塑性降低。

铬提高珠光体含量，使珠光体中的渗碳体成为含铬渗碳体Fe(Cr)₃C，提高热稳定性；但是如果含量太多，会促进自由渗碳体形成，故铬含量应控制在0.2-0.3％

锆能增加珠光体的含量，并且能增加珠光体稳定性，提高耐磨性。但用量过高时，会使生产成本增加，故锆含量为0.2-0.3％。

铌能帮助细化珠光体，但用量过高时，会使生产成本增加，故铌含量为0.2-0.3％。

钛作为合金元素，其加入能够增强强度。但含量过高时会在整个铸件中形成具有磨蚀性的游离碳化物，影响其使用寿命。因此将其含量控制在0.06-0.09％。

铜增加珠光体含量，提高强度、硬度，并改善耐磨性。

镁以及稀土元素RE抑制片状石墨形成，含量低会生成片状石墨，含量太高会使产成本过高，应严格控制含量，镁≤0.035％，稀土0.025-0.04％。

硫、磷为杂质元素，应尽量降低其含量。