[发明专利]包含AlFeSi合金的盘式制动系统和部件

说明书

提供了包含AlFeSi合金的制动盘和制动块。AlFeSi合金由式Al_xFe_ySi_z定义，其中x=约3至约5，y=约1.5至约2.2，且z=约1，并且可包含Al₄Fe_1.7Si相和Al₅Fe₂Si相，并且进一步包含至多0.2原子%的锆、至多0.7原子%的硼、2原子%至6原子%的铬、至多0.3原子%的钼和至多约0.2原子%的铌。制动盘主体包括由所述AlFeSi合金制备的制动块接触表面，并且所述制动盘主体可以是实心的AlFeSi合金体，或者设置在两个AlFeSi制动块接触表面之间的制动盘芯。所述制动块可以是实心的AlFeSi合金体，或者被AlFeSi包裹的芯。所述制动块可以是包含包埋在聚合物复合材料中的30‑60重量%的钢纤维和AlFeSi合金颗粒的实心体。

背景技术

制动盘是用于多种类型的机动车辆的制动系统的整体部件。盘式制动系统由非旋转摩擦材料和应用子系统，以及与车轮一起旋转的制动盘构成。为了停止或减慢车辆，摩擦材料子系统与制动盘的制动表面（制动盘面，rotor cheek）接合，从而由于摩擦而产生热量，由此将机械能转换成热量，并由此减慢车轮的旋转。

大到制动系统，小到制动盘的性能在很大程度上由制动盘面的表面光洁度的条件决定。操作制动系统的正常过程涉及产生高水平的摩擦，这进而在制动盘面表面上产生高温。由暴露于腐蚀试剂（例如道路盐和水）所引起的环境影响加剧了制动盘的腐蚀。这些效果，单独或组合地导致制动踏板跳动或制动表面腐蚀。

制动系统对制动盘（其通常由铸铁制成）的腐蚀和高温氧化是个挑衅性环境。所产生的氧化物在正常制动应用期间可优先剥落。氧化物剥落产生局部高点，其形成制动盘面表面的深槽或划痕。这些表面特征可在制动期间产生制动踏板跳动。此外，在一些车辆中，使用开放式车轮设计使得制动盘制动表面对于旁观者是可见的。通常与制动系统的操作无关的表面腐蚀（即氧化）则由于这种腐蚀被感知到而成为问题。

发明内容

本发明提供了一种制动盘，其可包括具有至少一个制动块接触表面（pad-contacting surface）的制动盘主体。该制动块接触表面可以由式Al_xFe_ySi_z定义的多相AlFeSi合金制成，其中x =约3至约5，y =约1.5至约2.2，z =约1。所述制动盘主体可包括两个制动块接触表面，所述制动块接触表面由式Al_xFe_ySi_z定义的多相AlFeSi合金制成，其中x=约3至约5，y =约1.5至约2.2，并且z =约1。制动盘主体可以为实心体。制动盘主体可包括设置在两个制动块接触表面之间的制动盘芯。制动盘芯可以是铸铁。制动盘芯可以是铝。制动块接触表面的AlFeSi合金可包含Al₄Fe_1.7Si相和Al₅Fe₂Si相。制动块接触表面的AlFeSi合金还包含至多约0.2原子%的锆、至多约0.7原子%的硼、约2原子%至约6原子%的铬、至多约0.3原子%的钼和至多约0.2原子%的铌。