[发明专利]铸铁件内高韧性金属预埋件的处理方法、预埋件及制动鼓

说明书

技术领域

本发明涉及一种铸铁件的强化技术，特别涉及一种用于铸铁件内高韧性金属预埋件的处理方法，以及用于铸铁件内的金属预埋件和包括该金属预埋件的制动鼓。

背景技术

铸铁件是指以材质铸铁通过铸造方式形成坯件再经机械加工形成的机械零件，或者直接通过精密铸造形成的机械零件；常用作发动机缸体、大中型液压缸缸体、大中型气缸缸体、车辆用制动鼓和设备床身等设备基础件。制动鼓又名刹车鼓，它是机动车特别是载重车行驶安全的重要保安部件。由于其既要与刹车蹄片形成足够的制动力，因此，需要足够的强度要求，同时还要具有较好的耐磨性能，故通常采用铸铁材质制造。目前，公路运输行业为片面最求更高的收益，往往存在或多或少的超载行为，从而导致制动鼓的工作条件恶化，增大了制动鼓热衰退发生的机率，导致制动力大大降低，从而降低车辆的安全性能。同时，由于超载而带来制动力增大，对制动鼓的强度要求提高，而严重超载就会存在制动鼓破裂的隐患，因此，各地因制动鼓产生热衰退而导致制动效果下降和制动鼓破裂造成的车毁人亡事时有发生。故为提高行车安全性，在制动鼓方面的方法措施通常有两种可并用的方案，一是对制动鼓进行冷却，以降低其热衰退，确保制动效果不下降；二是提高制动鼓的强度。其方法包括增设加强筋、增大制动鼓结构尺寸、增加制动鼓材料的强度等措施。各种方案各有优劣，但从可持续发展和降低制造成本的角度来考量，设置加强筋的方案可节省材料消耗，利于可持续发展，特别是在制动鼓的本体内设置高韧性金属材料的方式，其优势更加突出，且制造成本低。为此，本申请的发明人曾于2008年11月6日提出了一种申请号为“200820100480.9，发明创造名称为“预埋金属加强件的汽车制动毂”的中国专利申请，且该申请于2009年9月9日被授予了中国专利权。该专利的技术方案就是在制动毂（实质上是制动鼓）内预埋有铸钢或合金钢的金属加强件，铸钢或合金钢具有较低的含碳量，故其韧性较高，以此提高制动鼓的抗拉强度和疲劳强度，以阻止制动鼓在刹车时产生破裂。但在实际应用过程中，由于低含碳量的高韧性金属加强件是通过在制动鼓坯件铸造之初置入铸造模腔内，在铸造制动鼓坯件的过程中金属加强件被高温铁水包裹使其嵌入其中。而铸铁中碳元素含量较高，加强件在高温、高碳环境下被渗碳，其金相组织明显变化，韧性显著降低。因此，按此方法铸造的制动鼓其强度不能得到显著提高。为此，需要改进。

发明内容

本发明的第一目的就是针对现有技术的不足，提供一种铸铁件内的高韧性金属预埋件的处理方法，以防止预埋金属件在铸件的铸造过程中被渗碳，从而达到保持预埋金属件的固有抗拉强度和提高铸件抗拉强度的目的；本发明第二目的是提供一种预埋于铸件内金属件，其在铸件的铸造过程中不被渗碳，以保持固有抗拉强度，从而提高铸件的抗拉强度；本发明的第三个目的是提供一种制动鼓，通过在其本体内设置不被渗碳的预埋金属件，以提高制动鼓抗拉强度。

为实现第一目的，本发明采用如下技术方案。

一种铸铁件内高韧性金属预埋件的处理方法，包括在铸铁件铸造前对所述高韧性金属预埋件外周表面进行防渗碳处理。

采用上述技术方案后，在铸铁件铸造前对高韧性金属预埋件外周表面进行了防渗碳处理，因此，在铸件铸造过程中，预埋件不会被渗碳，其内部金相组织不会明显改变，故其固有的韧性和抗拉强度能够得到有效保持；在其被预埋在铸铁件内后，可有效改善铸件的抗拉强度和疲劳强度，从而使铸件的综合机械性能得到显著提升。

优选的技术方案，所述防渗碳处理包括电镀有色金属或涂敷防渗碳涂料。

所述有色金属包括镀铜或镍；所述防渗碳涂料为对机械零件进行渗碳热处理时常用的，涂刷在不能渗碳而需保护的部位的防渗碳涂料。以对高韧性金属预埋件本体形成防渗碳保护层。

优选的技术方案，所述处理方法还包括在进行防渗碳处理前，对高韧性预埋金属件进行洁净处理。

所述洁净处理包括除锈、除油污和去酸碱等处理中的一种或多种，以便在进行防渗碳处理时，保护层能与预埋金属件外表面形成致密结合，确保防渗碳效果。

为实现第二目的，本发明采用如下技术方案。

一种用于铸铁件内的高韧性金属预埋件，包括高韧性金属预埋件本体，所述高韧性金属预埋件本体外周表面设有防渗碳保护层。

所述防渗碳保护层为由铜或镍等有色金属形成的镀层或由防渗碳涂料形成的涂层。

为实现第三目的，本发明采用如下技术方案。

一种设有高韧性预埋金属件的制动鼓，包括铸铁材质的制动鼓本体，制动鼓本体的鼓壁内通过铸造方式结合有环状的金属预埋件，所述高韧性金属预埋件外周表面覆盖有防渗碳保护层。