[发明专利]一种蠕墨铸铁制动材料的制备方法

说明书

一种蠕墨铸铁制动材料的制备方法，先将熔炼得到的S元素质量百分比含量小于0.015%的铁水置于蠕化处理包内进行烫包，再将蠕化剂倒入包底捣实，并依次用孕育剂、铁板覆盖压实，然后将烫包后的铁水平分成两份，采用冲入法，先向蠕化处理包内快速倒入一份铁水，接着将另一份铁水缓慢倒入包内，并在铁水表面加入覆盖剂后静置以完成蠕化，随后在浇注的同时进行随流孕育即可，其中，蠕化剂的原料组成及其质量百分比含量为：Re 6%～12%、Mg 5%～10%、Ti 5%～10%、Si 40%～50%、Ca<4%，余量为Fe和不可避免杂质。本设计不仅将蠕墨铸铁材料的蠕化率稳定的控制在80%以上，而且提高了材料的力学性能和耐磨性能。

技术领域

本发明属于汽车制动材料领域，具体涉及一种蠕墨铸铁制动材料的制备方法，适用于将蠕墨铸铁制动材料的蠕化率稳定的控制在80％以上，提高材料的力学性能和耐磨性能。

背景技术

根据制动鼓的使用条件，其材料必须具有足够的力学性能、耐磨性能和抗热疲劳性能。长期以来制动鼓的材质主要为灰铸铁，其力学性能较低，难以满足重型商用车的使用要求。蠕墨铸铁具有比灰铸铁更高的强度和韧性，又拥有较高的热导率和高摩擦系数，在制动鼓领域有广泛的应用前景。

传统的蠕墨铸铁材料通常铁素体含量较大，硬度偏低，耐磨性不足，在其冷热循环并长期制动过程中会影响其使用寿命，难以满足制动鼓耐磨需求。另外，蠕墨铸铁还存在着铸造生产难点，如专利公布号CN1928141A、专利公布日2007年3月14日的发明专利公开的一种抗热裂蠕墨铸铁制动材料及由其制备而成的蠕墨铸铁制动盘，其化学成分按重量百分比计为：C 3.4％～3.6％、Si 2.35％～2.65％、Mn 1.4％～1.6％、S 0％～0.02％，P 0％～0.05％，该发明存在以下缺陷：

1、虽然其通过添加较高含量的Mn元素提高了蠕墨铸铁的强度和硬度，但会使材料的塑形降低；

2、该发明采用Re-Mg-Ti-Ca蠕化剂，用冲入法进行铁液处理来控制蠕墨铸铁，由于蠕墨铸铁稳定区很小，该平台区还会根据生产条件的变化而不断变化，虽然该发明能够制备得到蠕化率达80％的蠕墨铸铁材料，但却难以稳定的控制其蠕化率保持在80％以上。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的难以将材料的蠕化率稳定的控制在80％以上的问题，提供一种能够将材料的蠕化率稳定的控制在80％以上的蠕墨铸铁制动材料的制备方法。

为实现以上目的，本发明提供了以下技术方案：

一种蠕墨铸铁制动材料的制备方法，依次包括以下步骤：

蠕化前处理：先将熔炼得到的铁水置于蠕化处理包内进行烫包，再将蠕化剂倒入蠕化处理包的底部捣实，并依次用孕育剂、铁板进行覆盖压实，其中，所述铁水中S元素的质量百分比含量小于0.015％，所述蠕化剂为稀土镁钛蠕化剂，其原料组成及质量百分比含量为：Re 6％～12％、Mg 5％～10％、Ti 5％～10％、Si 40％～50％、Ca<4％，余量为Fe和不可避免杂质，所述蠕化剂、孕育剂、铁水的质量比为0.4％～0.7％:0.3％～0.5％:1；

蠕化处理：先将烫包后的铁水平均分成两份，再采用冲入法，向蠕化处理包内快速倒入一份铁水，使倒入的铁水迅速覆盖蠕化剂，然后将另一份铁水缓慢倒入蠕化处理包内，并在铁水表面加入覆盖剂后静置以完成蠕化；

浇注孕育处理：对蠕化后的铁水进行浇注，同时加入随流孕育剂进行随流孕育，得到蠕墨铸铁制动材料，其中，所述随流孕育剂与铁水的质量比为0.1％～0.2％:1。

所述蠕化前处理步骤中，烫包之前在蠕化处理包的底部加入Sn和Cu，其中，所述Sn、Cu、铁水的质量比为0.05％～0.1％:0.5％～0.7％:1。

所述蠕化前处理步骤中，孕育剂为75SiFe，铁水中活性氧的质量百分比含量小于0.01％；