[发明专利]不锈钢制制动盘及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及两轮车的制动盘及其制造方法，涉及成本比较低且耐蚀性、韧性、耐磨性优良的两轮车用制动盘。

背景技术

两轮车的制动盘要求耐磨性、耐锈性、韧性等特性。通常硬度越高耐磨性越大。另一方面，若硬度过高，则在制动器和制动衬片(pad)之间产生所谓的制动噪声，因此，要求制动器的硬度为32～38HRC(洛氏硬度C级)。根据这些要求特性，两轮车的制动盘采用马氏体系不锈钢板。

以往，对SUS420J2进行淬火回火以将其调整为所期望的硬度，从而制成制动盘，但在该情况下，存在需要淬火和回火这两个热处理工序的问题。与此相对照，在专利文献1中公开了涉及如下钢组成的发明：其能够在比SUS420J2钢这一以往钢宽的淬火温度范围内稳定地获得所期望的硬度，而且以淬火状态加以使用。它通过添加作为奥氏体形成元素的Mn而使如下情况得到弥补：使(C+N)量降低，并由此使奥氏体化温度范围缩小，也就是使淬火温度区域变窄。此外，在专利文献2中公开了涉及低Mn钢且以淬火状态加以使用的摩托车盘形制动器用钢板的发明。该钢板添加了作为奥氏体形成元素具有同样效果的Ni和Cu以替代Mn的降低。

此外，最近在两轮车中也期望车体的轻量化，正在研究两轮制动盘的轻量化。在该情况下，成为课题的是由起因于制动时发热的制动盘材料软化导致的制动盘变形，为了解决该课题，需要提高制动盘材料的耐热性。作为其解决方法之一，存在提高回火软化阻力的方法，在专利文献3中公开了涉及通过添加Nb、Mo来提高耐热性的方法的发明。在专利文献4中公开了涉及通过进行超过1000℃的温度下的淬火处理而具有优良的耐热性的制动盘材料的发明。作为回火软化阻力优良的制动盘，在专利文献5中公开了具有原奥氏体晶粒的平均粒径设定为8μm以上的马氏体组织的制动盘的发明，在专利文献6中公开了以淬火组织的面积率计75％以上为马氏体、且将Nb设定为0.10％～0.60％的发明。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭57-198249号公报

专利文献2：日本特开平8-60309号公报

专利文献3：日本特开2001-220654号公报

专利文献4：日本特开2005-133204号公报

专利文献5：日本特开2006-322071号公报

专利文献6：日本特开2011-12343号公报

发明内容

发明所要解决的课题

不过，为了获得较高的耐热性、淬火韧性、耐热性，需要增加合金元素量的添加量，增加淬火加热温度下的保持时间，从而使合金成本、生产成本上升。此外，在大多情况下难以凭原奥氏体粒径、基于光学显微镜的马氏体相分数将淬火组织定量化，从而品质管理存在困难。

本发明的目的在于，以制动盘的高效率的淬火条件为前提，提供一种韧性、耐蚀性、耐磨性优良的制动盘和该制动盘的成分设计、淬火加热条件设计、组织评价技术。

用于解决课题的手段

本发明人就淬火加热条件、组织、成分对低碳马氏体系不锈钢的韧性带来的影响进行了研究。首先，调查了以950℃对12％Cr-1.1％Mn-0.06％C-0.01％N钢进行淬火的淬火加热时间对淬火后的钢的表面硬度(以下有时称为淬火硬度)和韧性带来的影响。图1(a)、(b)的横轴是淬火加热时间(秒)，(a)的纵轴是淬火硬度，(b)的纵轴是韧性。如图1的(b)所示，可知若淬火加热时间延长，则引起韧性的降低。

一般认为这样的韧性的降低起因于淬火组织的变化，但在专利文献5的方法中，无法判别奥氏体晶界，另外，在专利文献6的方法中，也无法明确地识别马氏体和铁素体，从而无法测定马氏体比率。