[发明专利]一种重型车制动鼓及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种重型车制动鼓及其制造方法。

背景技术

国内市场上的重型车(载重货车或工程机械车)制动鼓一般用HT250制作，因灰铸铁铸造性能好但强度差，为增加强度，厂家会在工作部位增加12mm厚度，或者直接在制动鼓外面加一个20mm厚的钢圈，这样处理后制动鼓的使用寿命仍然只能维持在0.5～1年，且多以炸裂报废，给重车制动带来较大的安全隐患。重型车制动鼓寿命短，更换频繁，也造成材料消耗和工时耗费。

国内已有少量品牌如“斯太尔”、贵州詹阳动力等采用球铁生产制动鼓，与灰铸铁相比，球铁因球形石墨对基体的割裂作用降到最低，应力集中作用最小，故其强度很高，可以和中碳钢相媲美，且有一定的塑性和良好的韧性，还可以经过热处理来进行强化，更适宜制作重型车制动鼓，但是由于球铁铸造性能较差，极易产生铸造缺陷，故未能在行业内广泛使用。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种重型车制动鼓及其制造方法，通过对制动鼓材料的改进，解决了球铁铸造重型车制动鼓时因铸造性能较差而极易发生铸造缺陷的问题。

本发明的目的是通过如下技术方案予以实现的。

一种重型车制动鼓，其特征在于：铸造材料由铬铁和镍铁、锰铁合金、球化剂稀土镁合金、孕育剂硅铁合金组成，其中铬铁和镍铁的重量比为54∶94，锰铁合金重量为铬铁和镍铁总重量的1％，球化剂稀土镁合金为铬铁和镍铁总重量的1.7％，孕育剂硅铁合金为铬铁和镍铁总重量的1.4％。

一种重型车制动鼓的制造方法，主要包括如下步骤：

(1)制镍铬铁水，并加入锰铁合金：将铬铁和镍铁按54∶94的重量比一同加热升温，待炉温达1200℃时加入重量为铁水重量1％的锰铁合金；

(2)放入球化剂，冲入铁水：将重量为铁水重量1.7％的球化剂稀土镁合金事先放置在铁水包底部，待铁水冲入后搅拌、扒渣；

(3)首次球化孕育：采用二次孕育法，首次球化孕育处理时间2min；

(4)放入孕育剂，进行二次孕育：将硅铁合金洒在铁水表面，用量为铁水重量的1.4％，保温静置2min后浇注，14min内浇注完毕。

与现有技术相比，本发明的有益效果：采用镍铬球墨铸铁生产重型车制动鼓，改善了球铁的铸造缺陷，提高产品合格率至98％。采用镍、铬球墨铸铁熔炼技术，以低合金高强球铁材料——镍铬球铁材料替代灰铸铁材料生产重型车用制动鼓，从根本上解决了灰铸铁制动鼓脆性大、强度低的性能缺陷，为重型车安全制动提供保障；在现有技术中铸造重型车制动鼓的球铁配方基础上增加Ni、Cr元素，使得抗拉强度和断后延伸率大幅提升，因为材料强度增加，在铸件非装配面的加强厚度就可以做小至5mm，铸件重量相应减轻20％，节约了大量的原材料。

具体实施方式

下面结合实施例进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。

实施例1

(1)制镍铬铁水，并加入锰铁合金：取铬铁54kg，镍铁按94kg，一同加热升温，待炉温达1200℃时加入1.48kg锰铁合金；

(2)放入球化剂，冲入铁水：将2.516kg球化剂稀土镁合金事先放置在铁水包底部，待铁水冲入后搅拌、扒渣；

(3)首次球化孕育：采用二次孕育法，首次球化孕育处理时间2min；

(4)放入孕育剂，进行二次孕育：将2.072kg硅铁合金洒在铁水表面保温静置2min后浇注，14min内浇注完毕。

实施例2

(1)制镍铬铁水，并加入锰铁合金：取铬铁540kg，镍铁按940kg，一同加热升温，待炉温达1200℃时加入14.8kg锰铁合金；

(2)放入球化剂，冲入铁水：将25.16kg的球化剂稀土镁合金事先放置在铁水包底部，待铁水冲入后搅拌、扒渣；

(3)首次球化孕育：采用二次孕育法，首次球化孕育处理时间2min；

(4)放入孕育剂，进行二次孕育：将20.72kg硅铁合金洒在铁水表面，保温静置2min后浇注，14min内浇注完毕。

实施例3

(1)制镍铬铁水，并加入锰铁合金：取铬铁5400kg，镍铁按9400kg，一同加热升温，待炉温达1200℃时加入148kg锰铁合金；

(2)放入球化剂，冲入铁水：将251.6kg球化剂稀土镁合金事先放置在铁水包底部，待铁水冲入后搅拌、扒渣；

(3)首次球化孕育：采用二次孕育法，首次球化孕育处理时间2min；

(4)放入孕育剂，进行二次孕育：将207.2kg硅铁合金洒在铁水表面，保温静置2min后浇注，14min内浇注完毕。