[发明专利]一种粉末冶金刹车钳耐磨损铁合金及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及车用刹车钳，特别是指一种粉末冶金刹车钳耐磨损铁合金及制备方法。

背景技术

刹车钳同刹车盘相配合来停止高速运行的车辆现使用的刹车钳包括有铜基刹车钳、铝基刹车钳和铁基刹车钳。铜基刹车钳因为成本高，一般仅用于一些高档车辆上，而铝基刹车钳因为强度及耐磨性能不高，现一般为低速摩托车或电动车采用，使用量最多的是铁基刹车钳。

刹车钳是车辆中最主要的易损耗零件，为了停止运行的车辆，刹车钳和刹车盘之间必然出现摩擦，同时表面瞬间出现高温，需要通过刹车钳与刹车盘将热量传递。通用设计是刹车钳的耐磨性能低于刹车盘的耐磨性能，主要是因为刹车盘的成本要远高于刹车钳的成本。

通过对不同类的铁合金进行分析发现，不同的铁合金对热量的传递性能差距相对于刹车钳来说要求并不明显，最主要的是刹车钳的耐磨性能，以提高刹车钳的寿命。

通过对已经废弃的刹车钳进行研究发现，真正起作用的仅为刹车钳的表面1-2毫米部分，若刹车钳的表面磨损超过2毫米，就必须更换新的刹车钳，刹车钳的其余部分可以不用去考虑。现技术使用的刹车钳为一个整体结构，也就是说，刹车钳的全部结构均用相对耐磨损铁合金铸造而成，而这些铁合金会因为表面的磨损而废弃，是对资源的浪费。

发明内容

本发明的目的是通过本技术方案，采用普通铁合金为基体，仅于基体的外表面加工有耐磨铁合金层，以减少对资源的浪费。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种粉末冶金刹车钳耐磨损铁合金，所述材料组成按重量百分比包括有，5-10％的铜、0.3-0.5％的铋、0.8-1.2％的石墨、0.1-0.3％的氮化硼、0.01-0.03％的钛、0.3-0.5％的镍、0.5-0.8％的硅、0.3-0.5％的锆、1-3％的铝、0.3-0.5％的含有钒5％重量百分比的钒铁合金及余量的铁。

所述制备方法是：

制作刹车钳基体毛坯，基体的材料为普通的碳钢、铁基合金等任何普通铁基合金均可以用来加工刹车钳基体；为了减少在每次刹车时因为高温情况下耐磨铁合金内的铜元素向基体扩散问题，也可以选用含铜量为1-3％的含铜铁合金材料；

配料，按按重量百分比包括有，5-10％的铜、0.3-0.5％的铋、0.8-1.2％的石墨、0.1-0.3％的氮化硼、0.01-0.03％的钛、0.3-0.5％的镍、0.5-0.8％的硅、0.3-0.5％的锆、1-3％的铝、0.3-0.5％的含有钒5％重量百分比的钒铁合金及余量的铁；

混料，将上述组成经计算后进行粉碎后经混料机进行混合30-60分钟；

压制，在模具内先放置一层耐磨损铁合金粉末，然后放入刹车钳基体，再加入耐磨损铁合金粉末，在500-700MPa压力下压制10-40秒；

在专用炉内以600-650℃温度预热1-2小时，然后在150-200MPa下整形复压，增加两种合金间的结合力，增温至1080-1150℃下熔炼1-3小时；

匀速降温至550-600℃后回火处理并采用0.3-0.5MPa水蒸汽恒温处理5-8小时，然后降温。

所述耐磨铁合金层的厚度为2-3毫米。

本发明同现有技术相比的有益效果是：

在刹车钳最容易磨损的位置，选用耐磨损的铁合金，并且所述铁合金的强度略低但韧性较高，并通过采用粉末冶金的方式同普通刹车钳基体结合，有效的降低了产品的成本。

具体实施方式

以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案，应当理解的是，以下的实施例仅能用于解释本发明而不能解释为是对本发明的限制。

一种粉末冶金刹车钳耐磨损铁合金，所述材料组成按重量百分比包括有，5-10％的铜、0.3-0.5％的铋、0.8-1.2％的石墨、0.1-0.3％的氮化硼、0.01-0.03％的钛、0.3-0.5％的镍、0.5-0.8％的硅、0.3-0.5％的锆、1-3％的铝、0.3-0.5％的含有钒5％重量百分比的钒铁合金及余量的铁。

所述制备方法是：

制作刹车钳基体毛坯，基体的材料为普通的碳钢、铁基合金等任何普通铁基合金均可以用来加工刹车钳基体；为了减少在每次刹车时因为高温情况下耐磨铁合金内的铜元素向基体扩散问题，也可以选用含铜量为1-3％的含铜铁合金材料；