[发明专利]一种高碳当量制动盘及其制备方法

说明书

本发明提供了一种高碳当量制动盘，包括3.85wt％～4.00wt％的C、1.45wt％～1.65wt％的Si、0.60wt％～0.80wt％的Mn、0.02wt％～0.04％的V、0.02wt％～0.07wt％的Ce、90～140ppm的N、0～0.10wt％的P、0～0.10wt％的S、0～0.50wt％的Cu、0～0.25wt％的Cr、0～0.10wt％的Ni、0～0.10wt％的Mo、0～0.04wt％的Ti、0～0.01wt％的Nb和余量的Fe。本发明通过特定的元素组成和比例，使得制动盘的导热能力更强，寿命更长，而且具有较高的抗拉强度和芯部硬度，使制动盘具有较好的力学性能或承载能力。

技术领域

本发明涉及汽车制动系统技术领域，具体涉及一种高碳当量制动盘及其制备方法。

背景技术

汽车制动系统是指对汽车某些部分(主要是车轮)施加一定的力，从而对其进行一定程度的强制制动的一系列专门装置。制动系统的作用是使行驶中的汽车按照驾驶员的要求进行强制减速甚至停车；使已停驶的汽车在各种道路条件下(包括在坡道上)稳定驻车；使下坡行驶的汽车速度保持稳定。

通常来说，制动系统分为鼓式制动器和盘式制动器，而相对于鼓式刹车，盘式刹车在技术上更为先进，质量上更为轻量化，散热性能、制动性能及复杂天气、路况的适应性能更为优良，因而得到了更广泛的应用。近年来，随着汽车速度在不断提高，轿车的重心普遍降低和广泛采用小直径宽断面的轮胎，使制动器安装位置受到限制，而货车和大客车的总重在不断增加，因此，在重型货车和轿车上采用制动热稳定能较好的盘式制动器的日益增多。

盘式制动器通常由液压控制，主要零部件有制动盘、分泵、制动钳、油管等，盘式制动器摩擦幅中的旋转元件是以端面工作的金属圆盘，称为刹车盘，制动钳从两侧夹紧刹车盘而产生制动。盘式制动器散热快、重量轻、构造简单、调整方便，特别是高负载时耐高温性能好，制动效果稳定，而且不怕泥水侵袭，在冬季和恶劣路况下行车。所以，在挂车和半挂车等重型货车上得到了广泛的应用。

在盘式制动器中，最重要的元件之一就是制动盘，制动盘是盘式制动器的摩擦偶件，起刹车作用，承受着蹄片的挤压力和摩擦力，除应具有作为构件所需要的强度和刚度外，还应有尽可能高而稳定的摩擦系数，以及适当的耐磨性、耐热性、散热性和热容量等。因此，制动盘作为重型货车，尤其是半挂车刹车结构中重要的安全件，对导热和耐磨性能要求较高，且具备一定的强度和硬度等物理性能。

随着上述行业对制动盘的要求日益提高，现有技术通常采用提高高碳当量，使制动盘拥有较高的热导率，但相比低碳当量，其石墨数量更多、更长、更粗，对基体割裂更为严重，导致抗拉强度下降。虽然可加入合金元素，提高抗拉强度，尽管作用较为明显，但容易产生碳化物，导致产品的抗热裂能力下降。

因此，如何得到一种具有较好的导热能力，同时兼具较高的抗拉强度和硬度制动盘，可及时有效地将刹车过程中产生的高温热量传导出去的制动盘，已成为业内诸多生产和使用企业亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种高碳当量制动盘及其制备方法，本发明提供的高碳当量制动盘具有超高碳当量的特点，导热能力更强，寿命更长，能及时有效地将刹车过程中产生的高温热量传导出去；而且具有较高的抗拉强度和芯部硬度，使制动盘具有较好的力学性能或承载能力。

本发明提供了一种高碳当量制动盘，包括，

3.85wt％～4.00wt％的C；

1.45wt％～1.65wt％的Si；

0.60wt％～0.80wt％的Mn；

0.02wt％～0.04wt％的V；

0.02wt％～0.07wt％的Ce；

90～140ppm的N；