[发明专利]一种耐摩擦制动盘及其制备方法

说明书

本发明提供一种耐摩擦制动盘及其制备方法，所述耐摩擦制动盘包括制动盘基体和制动盘基体表面的涂层；所述涂层的材料为碳化铬‑镍铬金属陶瓷，所述碳化铬‑镍铬金属陶瓷中碳化铬的重量百分比为70％～80％；所述涂层的表面粗糙度为1.0～3.0μm。本发明的耐摩擦制动盘以碳化铬‑镍铬金属陶瓷材料形成表面涂层来提供摩擦制动，相比于钢盘，制动效率更高，相比于喷涂态的表面涂层，可以缩短介入持续制动时间，同时有利于提高制动的稳定性，并且能够减少制动过程中的制动磨耗量，降低闸片更换的成本，延长耐摩擦制动盘的寿命，此外，制动盘基体表面的涂层能够阻碍制动过程中的热量向制动盘基体传递，避免制动盘热疲劳失效。

技术领域

本发明涉及机动车制动设备领域，具体涉及一种耐摩擦制动盘及其制备方法。

背景技术

制动盘是盘式制动系统中重要的组件，通过与闸片之间的摩擦可以起到减速或停车的作用。传统的高铁制动盘通常使用灰铸铁及钢系材料，随着列车行使速度的提高和工况的恶劣，制动盘存在各种形式的失效，如热斑、热裂纹、磨损等，影响到列车的行使安全。因此，改善制动盘的性能极其重要。

中国专利文献CN 211288535 U公开了一种轻量化制动盘，通过在摩擦面上涂有耐磨性能高于基体的涂层，可以解决制动盘在反复高速制动后由于热疲劳产生的裂纹问题。耐磨涂层通常包含碳化钨或者碳化铬金属颗粒，硬度较高，原始喷涂态的涂层粗糙度较大，会对刹车片造成较大的磨损，且介入持续制动时间较长，即需要较多的制动次数才能到达到稳定制动状态。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供一种耐摩擦制动盘及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种耐摩擦制动盘，所述耐摩擦制动盘包括制动盘基体和制动盘基体表面的涂层；所述涂层的材料为碳化铬-镍铬金属陶瓷，所述碳化铬-镍铬金属陶瓷中碳化铬的重量百分比为70％～80％；所述涂层的表面粗糙度为1.0～3.0μm。

上述的耐摩擦制动盘以碳化铬-镍铬金属陶瓷材料形成表面涂层来提供摩擦制动，经过研究发现，涂层的表面粗糙度对摩擦制动的持续制动时间、摩擦的稳定性、摩擦损失率有显著影响，而且研究发现并非表面粗糙度越高越好，也并非表面粗糙度越低越好，通过改变碳化铬-镍铬金属陶瓷材料的涂层的表面粗糙度，当涂层的表面粗糙度为1.0～3.0μm时，有利于缩短介入持续制动时间，同时有利于提高制动的稳定性，并且能够减少制动过程中的制动磨耗量，降低闸片更换的成本，延长耐摩擦制动盘的寿命，此外，制动盘基体表面的涂层能够阻碍制动过程中的热量向制动盘基体传递，避免制动盘热疲劳失效。

优选地，所述涂层的厚度为300～350μm。

当涂层的厚度为300～350μm且表面粗糙度为1.0～3.0μm时，有利于提高摩擦系数，增加制动效率，有利于缩短介入持续制动时间，同时有利于提高制动的稳定性，并且能够减少制动过程中的制动磨耗量。

优选地，所述涂层的表面粗糙度为1.2～2.5μm。

发明人通过研究发现，当碳化铬-镍铬金属陶瓷材料的涂层的表面粗糙度为1.2～2.5μm时，能够更显著地提高制动的稳定性，同时缩短介入持续制动时间，并且减少制动过程中的制动磨耗量。

优选地，所述涂层的表面粗糙度为1.2～1.5μm。

发明人通过研究发现，当碳化铬-镍铬金属陶瓷材料的涂层的表面粗糙度为1.2～1.5μm时，能够更显著地提高制动的稳定性，同时缩短介入持续制动时间，并且减少制动过程中的制动磨耗量。

优选地，所述制动盘基体的材料为锻钢材料。

优选地，所述制动盘基体的材料为30CrSiMoVA，所述碳化铬-镍铬金属陶瓷为Cr₃C₂-25NiCr。