[发明专利]抗回火软化性大的制动盘

说明书

技术领域

本发明涉及可用于摩托车(motorcycles)、汽车(motorcars)、自行车(bicycles)等的盘式制动器(disc brakes)的制动盘，特别涉及具有适当的硬度、且抗回火软化性(temper softening resistance)大的制动盘。在此，本发明中所说的“抗回火软化性大”是指保持高温后的软化小、能维持接近初期的适当硬度的硬度的特性。

背景技术

用于摩托车、汽车等的制动盘通过制动盘与制动衬片之间的摩擦，将动能转变为热能，从而抑制车轮的旋转而进行制动。因此，期望上述制动盘具有适当的硬度(proper hardness)，同时耐磨性、韧性等也优良。特别是当制动盘的硬度低时，由与制动衬片的摩擦引起的磨损变得易于发展，此外制动能力(制动性)变差。另一方面，当制动盘过硬时，成为所谓的制动噪声(brake squeal)的原因。因此，以JIS Z2245中规定的洛氏C硬度(Rockwell C hardness)(HRC)计，制动盘的硬度被控制在约32～约38。

作为能用于制动盘的原材，从硬度和耐腐蚀性的观点出发，以往主要使用马氏体不锈钢(martensitic stainless steel)。作为该马氏体不锈钢，过去将SUS420J2(JIS Z 4304)等碳量高的不锈钢进行淬火、回火处理而加以使用，但存在回火处理等制造上负荷大的问题，因此，近年来如日本特开昭57-198249号公报、日本特开昭60-106951号公报所公开的、能够在淬火后直接使用的低碳马氏体不锈钢正逐渐被使用。

另一方面，近年来，从保护地球环境(global environment)的观点出发，强烈要求摩托车、汽车等的燃料效率提高(high fuel efficiency)。为了提高燃料效率，减轻车体重量是有效的，因此车辆的轻量化正在推进。作为制动装置(brake mechanism)的盘式制动器也不例外，正实行制动盘的小型化、厚度的减小(薄型化)。但是，制动盘的小型化、薄型化导致制动盘自身热容(heat capacity)的降低，因而制动盘的温度由于制动时的摩擦热(friction heat)有时会上升至650℃以上。因此，就将以往的马氏体不锈钢作为原材的制动盘来说，利用上述摩擦热进行回火而软化，存在耐久性降低的问题。

对于这种问题，例如，在日本特开2002-146489号公报中提出了通过含有Ti、Nb、V、Zr中的1种或2种以上，抑制由制动盘制动中的升温引起的软化的低碳马氏体不锈钢。另外，在日本专利第3315974号公报(日本特开2001-220654号公报)中，提出了在添加Nb或Nb的同时复合添加Ti、V、B中的1种或2种，抑制回火软化的制动盘用不锈钢。另外，在日本特开2002-121656号公报中，提出了通过将由钢中的C、N、Ni、Cu、Mn、Cr、Si、Mo、V、Ti及Al的关系式所示的GP值(高温下的奥氏体比率)调整为50％以上、同时添加Nb、V中的1种或2种，抑制由制动时的升温引起的回火软化的制动盘用钢。

但是，在日本特开2002-146489号公报、日本专利第3315974号公报、日本特开2002-121656号公报中记载的制动盘用不锈钢，由于大量添加了昂贵的合金元素，制造成本高，并且对由刹车制动时的摩擦热引起的回火软化的抵抗性也不充分，因此，当长时间保持在650℃以上的温度下时，存在硬度急剧降低的问题。因此，本发明的目的在于，解决现有技术中存在的上述问题，并提供具有适当的硬度且抗回火软化性大的制动盘。

发明内容

本发明人为了解决上述课题，对影响使用马氏体不锈钢板制造的制动盘的抗回火软化性的各种因素进行了详细研究。结果发现，通过使用具有特定的成分组成的低碳马氏体不锈钢作为制动盘用原材，并使淬火后的原奥氏体晶粒(prior-austenite grain diameter)的平均粒径(average grain diameter)为8μm以上，和/或将淬火后的析出Nb量相对于总Nb量调整为规定值以下，能够得到硬度在适当范围(HRC：32～38)、同时抗回火软化性也优良(650℃×1小时的回火后的硬度在HRC：30以上)的制动盘。