專利名稱：一種汽車剎車盤及其制備方法
技術領域：
本發明涉及鑄造工程材料領域，尤其是波及一種汽車剎車盤及其制備方法。
技術背景
現階段使用的剎車盤1的翅片2為直的輻條狀，如圖1所示，剎車氣體很快通過這些翅片散掉，帶走的熱量有限，會使在剎車時產生的大量熱累積到剎車盤處，對剎車盤產生熱作用，降低剎車盤的壽命。
同時現階段所使用的剎車盤，一般是采用灰鑄鐵鑄造而成。灰鑄鐵的制造方法簡單，生產容易，但灰鑄鐵也有嚴重的缺陷，就是加工能力弱，拉伸強度低，剪切應力差。因此在用灰鑄鐵制造的剎車盤容易開裂，綜合耐熱疲勞性能低，使用壽命不高。
自20世紀60年代提出蠕墨鑄鐵以來，因蠕墨鑄鐵的較高的耐磨性、減震性以及優越的綜合耐熱疲勞性能等優良的使用性能，在生產中獲得了廣泛的應用。但蠕墨鑄鐵的生產工藝要求非常嚴格，要穩定可靠的生產蠕墨鑄鐵必須在生產中控制好原料液的化學成份和溫度，以及適當的蠕化、孕育處理方法和可靠的爐前控制。發明人通過多年努力，尋找到一種用蠕墨用蠕墨鑄鐵替代灰鑄鐵生產汽車剎車盤及其制備方法。為增加耐磨性能，現可以采用滲硼技術來實現，但該技術僅能用于低碳鋼領域。發明內容
本發明的目的是提供一種用蠕墨鑄鐵生產的汽車剎車盤以及生產該汽車剎車盤的方法。
本發明的另一目的是實現了在高碳領域的滲碳技術。
本發明是通過以下技術方案實現的
一種汽車剎車盤，所述的剎車盤外型同現有技術剎車盤相同，所述剎車盤內部翅片的流轉方向沿中心向邊緣呈螺旋扭轉；所述的螺旋扭轉是采用阿基米德螺線結構。
所述汽車剎車盤的材料選用蠕墨鑄鐵；所述剎車盤外表面采用滲硼處理。
一種汽車剎車盤的制備方法
1)選擇原料鐵；所述原料鐵中各元素的重量百分比為3. 6-3. 8%的碳，小于1. 2% 的硅，小于0. 04%的硫，0. 3-0. 9%的錳，0. 03%的鎢，0. 002%的礬，其余為鐵及微量雜質；
2)選用熔煉爐處理1)的原料；將原料加熱到1420-1450°C熔化；
3)選用稀土硅鐵鎂合金為蠕化劑，通過計算控制鎂占鐵液總重量百分比的 0. 015-0. 02% ；蠕化溫度控制在1380-1420°C ；蠕化時間為2_5分鐘，孕育停留時間為8_15 分鐘，每批次蠕化包鐵液重量為240kg或330kg之一，澆注溫度1400°C，每包澆鑄時間控制在5-10分鐘；
4)將澆鑄完成的鑄件快速冷卻，待鑄件呈暗紅后進行滲硼處理；
5)將滲硼后的鑄件通過正火及鹽浴等溫淬火處理；等溫淬火溫度360士20°C。
所述滲硼處理為選用稀土和硼鹽浴共滲工藝；共滲溫度為470士20°C ；
所述的滲硼處理的滲硼劑為固體滲硼劑；所述的滲硼劑的重量百分比組成為 25 %的硼砂，8 %的氟硼酸鉀，1. 2 %的鋁，0. 3 %的稀土氯化物，0. 002 %的二氧化鈦及余量的石墨；
所述的鹽浴為以硝酸鉀和硝酸鈉重量比1 :1配制。
本發明的有益效果是
1，通過本發明對剎車盤的翅片的改進，提高了散熱效果，對剎車盤的熱沖擊影響降低。
2，通過本發明以蠕墨鑄鐵替代灰鑄鐵，提高了剎車盤的耐磨性能和減震性能。
3，通過本發明的滲硼技術，進一步實現了剎車盤的耐磨性能及抗墊疲勞性能。
4，通過本發明的工藝過程，采用的各工序實現了能量的綜合利用，進一步減少了能耗，在實現高性能的同時進一步減少成本，提高競爭力。
圖1，現有技術中剎車盤翅片的結構示意圖。
圖2，本發明剎車盤翅片的結構示意圖。
具體實施方式
以下詳細描述本發明的實施例，這些實施例僅用來解釋本發明，而不能用來解釋為對本發明的限制。
參考圖2，本發明是通過以下技術方案實現的
一種汽車剎車盤，所述的剎車盤3外型同現有技術剎車盤1相同，所述剎車盤內部翅片4的流轉方向沿中心向邊緣呈螺旋扭轉；所述的螺旋扭轉是采用阿基米德螺線結構。
所述汽車剎車盤的材料選用蠕墨鑄鐵；所述剎車盤外表面采用滲硼處理。
一種汽車剎車盤的制備方法
1)選擇原料鐵；所述原料鐵中各元素的重量百分比為3. 6-3. 8%的碳，小于1. 2% 的硅，小于0. 04%的硫，0. 3-0. 9%的錳，0. 03%的鎢，0. 002%的礬，其余為鐵及微量雜質；
2)選用中頻感應熔煉爐處理1)的原料；將原料加熱到1420-1450°C熔化；
3)選用稀土硅鐵鎂合金為蠕化劑，通過計算控制鎂占鐵液總重量百分比的 0. 015-0. 02% ；蠕化溫度控制在1380-1420°C ；蠕化時間為2_5分鐘，孕育停留時間為8_15 分鐘，每批次蠕化包鐵液重量為MOkg，在本發明的其它實施例中選用的蠕化包鐵液重量為 330kg，澆注溫度1400°C，每包澆鑄時間控制在5-10分鐘；最佳澆濤時間為8分鐘；
4)將澆鑄完成的鑄件快速冷卻，待鑄件呈暗紅后進行滲硼處理；
5)將滲硼后的鑄件通過正火及鹽浴等溫淬火處理；等溫淬火溫度360士20°C。
所述滲硼處理為選用稀土和硼鹽浴共滲工藝；共滲溫度為470士20°C ；
所述的滲硼處理的滲硼劑為固體滲硼劑；所述的滲硼劑的重量百分比組成為 25 %的硼砂，8 %的氟硼酸鉀，1. 2 %的鋁，0. 3 %的稀土氯化物，0. 002 %的二氧化鈦及余量的石墨；
所述的鹽浴為以硝酸鉀和硝酸鈉重量比1 1配制。
在本發明的其它實施例中，也可以不進行滲硼處理，在蠕化澆鑄后快速冷卻；然后再通過正火及鹽浴等溫淤火處理完成剎車盤的加工工序。
本發明通過同現有技術相比，通過在鐵液原料中加入鎢和礬，在進行蠕化時也很好的實現了蠕化要求，通過試樣檢測，本發明產品的蠕化率可以達到72% -80%。同時本發明在高碳鐵合金中實現了滲硼工藝，解決了現滲硼技術僅能用于低碳合金鋼的限制。
本發明的蠕墨生產方法所生產的蠕墨鑄鐵應當能夠滿足汽車發動機、發動機蓋等的生產性能要求。
權利要求
1.一種汽車剎車盤，所述的汽車剎車盤外型同現有技術剎車盤相同，其特征在于，所述剎車盤內部翅片的流轉方向沿中心向邊緣呈螺旋扭轉；所述的螺旋扭轉是采用阿基米德螺線結構。
2.根據權利要求1所述的汽車剎車盤，其特征在于，所述汽車剎車盤的材料選用蠕墨鑄鐵；所述剎車盤外表面采用滲硼處理。
3.一種汽車剎車盤的制備方法，其特征在于，包括以下步驟1)選擇原料鐵；所述原料鐵中各元素的重量百分比為3.6-3. 8%的碳，小于1.2%的硅，小于0. 04%的硫，0. 3-0. 9%的錳，0. 03%的鎢，0. 002%的礬，其余為鐵及微量雜質；2)選用熔煉爐處理1)的原料；將原料加熱到1420-1450°C熔化；3)選用稀土硅鐵鎂合金為蠕化劑，通過計算控制鎂占鐵液總重量百分比的0.015-0. 02% ；蠕化溫度控制在1380-1420°C ；蠕化時間為2_5分鐘，孕育停留時間為8_15 分鐘，每批次蠕化包鐵液重量為240kg或330kg之一，澆注溫度1400°C，每包澆鑄時間控制在5-10分鐘；4)將澆鑄完成的鑄件快速冷卻，待鑄件呈暗紅后進行滲硼處理；5)將滲硼后的鑄件通過正火及鹽浴等溫淬火處理；等溫淬火溫度360士20°C。
4.根據權利要求3所述的汽車剎車盤的制備方法，其特征在于，所述的熔煉爐為中頻感應爐。
5.根據權利要求3所述的汽車剎車盤的制備方法，其特征在于，所述滲硼處理為選用稀土和硼鹽浴共滲工藝；共滲溫度為470士20°C ；
6.根據權利要求3或5所述的汽車剎車盤的制備方法，其特征在于，所述的滲硼處理的滲硼劑為固體滲硼劑；所述的滲硼劑的重量百分比組成為25%的硼砂，8%的氟硼酸鉀，1.2%的鋁，0. 3%的稀土氯化物，0. 002%的二氧化鈦及余量的石墨；
7.根據權利要求3或5所述的汽車剎車盤的制備方法，其特征在于，所述的鹽浴為以硝酸鉀和硝酸鈉重量比11配制。
全文摘要
本發明涉及一種汽車剎車盤及其制備方法，所述的汽車剎車盤外型同現有技術剎車盤相同，其特征在于，所述剎車盤內部翅片的流轉方向沿中心向邊緣呈螺旋扭轉；所述的螺旋扭轉是采用阿基米德螺線結構。所述汽車剎車盤的材料選用蠕墨鑄鐵；所述剎車盤外表面采用滲硼處理。
文檔編號C23C8/70GK102494057SQ201110391719
公開日2012年6月13日 申請日期2011年11月29日 優先權日2011年11月29日
發明者俞其平 申請人:寧波精磊汽車零部件有限公司