[发明专利]制动盘及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及制动盘及其制造方法。

本申请基于2013年09月13日向日本提出的特愿2013-191081号主张 优先权，在此引用其内容。

背景技术

在新干线等铁路车辆的车轮或车轴上，设置通过推压制动块来获得制 动力的制动盘。这里，此种制动盘具有因制动时发生的热影响而产生裂纹 或变形的问题。因而，提倡通过用耐热性优异的材料被覆制动盘的盘主体 的表面，可抑制发生由制动热导致的裂纹或变形的制动盘。

例如，对于专利文献1中公开的制动盘，首先，对盘主体的表面实施 喷砂处理。也就是说，通过以规定的压力对盘主体的表面喷射由无机质材 料构成的粒子，在盘主体的表面形成凹凸状的粗面化处理层。然后，在该 粗面化处理层的表面形成金属结合层后，通过对金属结合层的表面喷镀耐 热性及韧性优异的氧化锆等陶瓷，在金属结合层的表面形成耐热性被覆层。 根据这样的制动盘的构成，通过耐热性被覆层可降低制动时发生的热向盘 主体的传递，因而可抑制在盘主体发生裂纹或变形。

在该专利文献1公开的提高制动盘的耐热裂纹性的表面处理技术中， 盘主体和耐热性被覆层经由粗面化处理层及金属结合层而强固地结合在一 起。因此，专利文献1公开的表面处理技术中的盘主体和耐热性被覆层的 结合强度与以往的喷镀法或镀覆法等表面处理技术相比虽有所提高，但在 高速行驶时的制动环境(高速旋转、振动负载、高温)中还不充分。

可是，作为通过使制动盘的摩擦面冷却来抑制热裂纹发生的以往技术， 有在盘主体的表面铸附了铸铁材的制动盘(包覆盘)，但有盘主体和铸铁层 的密合强度低的问题。此外，以往的锻钢制制动盘虽具有耐热性及耐裂纹 性，但未进行表面处理。因此，以往的锻钢制制动盘有容易受制动时的热 影响的问题。

下述专利文献2中公开了解决上述那样的热影响问题的制动盘的制造 方法。

专利文献2中公开的制动盘的制造方法中，进行利用焊接的表面处理 方法，为了缓和以热裂纹为代表的热影响，对盘主体的表面进行粉体等离 子体弧堆焊(PTA焊接)。

具体地讲，在专利文献2中公开的制动盘的制造方法中，通过在安装 于与车轴一体地旋转的旋转体上的盘主体的表面上，采用PTA焊接历经多 层地层叠通过将熔点比该盘主体高的高熔点金属的粒子分散在基质材料中 而形成的焊接材料，来制造制动盘。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-63072号公报

专利文献2：日本特开2012-233530号公报

发明内容

发明要解决的问题

可是，在专利文献2公开的PTA焊接中，由于焊接时需要预热，且因 盘主体达到非常高的高温而产生热变形，从而使盘主体变形。因此，有在 焊接施工前为使盘主体的形状成为倒锥形形状而需要实施预加工的问题。

此外，在专利文献2公开的PTA焊接中，由于焊接的对象物越大型或 越长热变形越增大，所以难以使盘主体薄壁化。

此外，在采用PTA焊接时，因高温的等离子体而使盘主体向堆焊层内 溶出(熔深量10～20％)。其结果是，发生堆焊层的强度及功能性下降的问 题，或发生具有不定形状的焊道、气孔或凹坑等焊接不良的新问题。

此外，为了通过PTA焊接在盘主体的表面形成堆焊层，需要发生高温 的电弧放电，因此还有运行成本增大的问题。

本发明是鉴于上述事情而完成的，其目的在于提供能实现盘主体的薄 壁化、且可防止堆焊层的强度及功能性的下降的制动盘及其制造方法。

用于解决课题的手段

本发明为了通过解决上述课题来达到上述目的，采取以下手段。

(1)本发明的一个方案涉及的制动盘是通过向表面推压制动块而将 车轴的旋转进行制动的制动盘，所述制动盘具备：安装在与所述车轴一体 地旋转的旋转体上的盘主体、以及多层地层叠在所述盘主体的表面上的堆 焊层，所述堆焊层通过粉体激光堆焊层叠在所述盘主体的表面上。

(2)在上述(1)所述的制动盘中，也可以为：所述堆焊层由层叠体 构成，所述层叠体二层以上地层叠在所述盘主体的表面上且由规定的基质 形成，所述层叠体包含内层和外层，所述内层层叠在所述盘主体上且不含 有熔点比所述盘主体高的高熔点金属粒子，所述外层形成在所述内层上且 含有所述高熔点金属粒子。

(3)在上述(2)所述的制动盘中，所述高熔点金属粒子也可以含有 钼、钨、铌及钽中的至少1种。