[发明专利]一种汽车用制动盘的生产工艺有效
申请号: | 202110136158.1 | 申请日: | 2021-02-01 |
公开(公告)号: | CN112792321B | 公开(公告)日: | 2022-12-06 |
发明(设计)人: | 不公告发明人 | 申请(专利权)人: | 安徽江宏制动器有限公司 |
主分类号: | B22D19/00 | 分类号: | B22D19/00;B22D18/02;C22C1/10;C22C21/00;C22C32/00;C22F1/04;C22F1/02;C21D9/00;F16D69/02 |
代理公司: | 杭州君和专利代理事务所(特殊普通合伙) 33442 | 代理人: | 包雪雷 |
地址: | 242000 安徽省*** | 国省代码: | 安徽;34 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 汽车 制动 生产工艺 | ||
本发明公开了一种汽车用制动盘的生产工艺,选取原料铝块、硅块、碳化硅颗粒、碳粉、镁粉、氯化钠和氯化钾。通过铝块和硅块进行熔炼,在熔铸条件下制备出铝基和碳化硅的复合材料,该过共晶的铝硅材料中都有较大的初晶硅相,初晶硅是硬质相,使得摩擦磨损过程中能有效降低基体磨损率,在复合材料制备的过程中,借助碳粉、氯化钠、氯化钾所产生的内爆效应增加铝液的翻滚,以及采用内冷式搅拌头在熔化吸热的过程中,能够使铝液激冷至半固态温度区间,使得铝液黏度变大,SiC颗粒不容易上浮与下沉,同时搅拌所产生的剪切力能够使SiC颗粒分布更加均匀,进而有效提高制动盘基体材料的摩擦稳定性。
技术领域
本发明涉及制动盘生产技术领域,具体为一种汽车用制动盘的生产工艺。
背景技术
制动盘(又称刹车盘或刹车碟),是机动车辆、轨道交通和飞行器上重要的安全零部件。制动盘通过与刹车片之间的摩擦,将机械能转化为热能,使行驶中的轮子刹住,因而能否可靠地制动非常重要,若紧急情况下发生刹车失灵,将会产生安全事故,甚至造成车毁人亡,因此,制动盘是非常重要的安全件,当前,“节能、环保、轻量化”已是机动车辆、轨道交通和飞行器的重要发展方向,因而制动盘的轻量化更有其重要意义,因为制动盘属于簧下重量,经研究显示,其重量的减轻,相对于簧上重量起到3-5倍的减重效果。
参考中国专利公开号CN107917160A中提出了一种制动盘及其制备方法,用于机动车辆、轨道交通和飞行器的制动系统,该制动盘包括制动盘本体,所述的制动盘本体为铝合金制动盘本体,所述的铝合金制动盘本体的两个工作面上分别复合有一层耐磨层,所述的耐磨层为陶瓷-耐高温金属复合增强材料耐磨层,所述的陶瓷-耐高温金属复合增强材料耐磨层通过挤压铸造工艺与所述的铝合金制动盘本体冶金结合;该方案中采用铝合金为原材料作为制动盘本体的原材料,虽然铝合金可以减轻制动盘的质量,但是铝合金制动盘本体的摩擦稳定性较差,进而造成制动盘的使用安全性大大降低,为解决以上问题,本领域技术人员提出了一种汽车用制动盘的生产工艺。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足,本发明提供了一种汽车用制动盘的生产工艺,通过铝块和硅块进行熔炼,在熔铸条件下制备出铝基和碳化硅的复合材料,该过共晶的铝硅材料中都有较大的初晶硅相,初晶硅是硬质相,使得摩擦磨损过程中能有效降低基体磨损率,并且随着硅含量的增加,材料的硬度增加,在摩擦过程中摩擦表面体抗摩粒犁削能力大大增加,在复合材料制备的过程中,借助碳粉、氯化钠、氯化钾所产生的内爆效应增加铝液的翻滚,以及采用内冷式搅拌头在熔化吸热的过程中,能够使铝液激冷至半固态温度区间,使得铝液黏度变大,SiC颗粒不容易上浮与下沉,同时搅拌所产生的剪切力能够使SiC颗粒分布更加均匀,进而有效提高制动盘基体材料的摩擦稳定性;通过在制动盘的表面压铸一层耐磨基面,在石墨纤维的表面负载了一定量的二氧化硅纳米球,可以提高耐磨基面的弹性模量,增加其抵抗外力形变的能力,同时二氧化硅纳米球在复合材料中作为物理填充点,在温度升高的过程中限制了基体树脂分子链的运动,提高了耐磨基面的耐热性能,在摩擦磨损过程中,刚性的二氧化硅纳米球在复合材料中承担载荷,减少基体材料的形变,同时球形的二氧化硅在摩擦副间可能起到滚珠的作用,将滑动摩擦转变或者少量转变为滚动摩擦,从而提高耐磨基面的摩擦磨损性能,进而有效提高制动盘的使用寿命;通过设计的热处理设备,让制动盘毛坯在进行退火处理的时候,不会受到氧气的干扰,并且在进行冷却的时候,可以完全保持制动盘毛坯的干燥,进而保证制动盘毛坯的热处理质量,解决了采用铝合金为原材料作为制动盘本体的原材料,虽然铝合金可以减轻制动盘的质量,但是铝合金制动盘本体的摩擦稳定性较差,进而造成制动盘使用安全性大大降低的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种汽车用制动盘的生产工艺,具体包括以下步骤:
步骤一、选取原料铝块、硅块、碳化硅颗粒、碳粉、镁粉、氯化钠和氯化钾;
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