[发明专利]制造非均质材料制动盘的方法和使用该方法制造的非均质材料制动盘

说明书

本发明提供一种制造非均质材料制动盘的方法和使用该方法制造的非均质材料制动盘。具体地，一种制造非均质材料制动盘的方法，所述非均质材料制动盘包括使用不同材料以铸造‑结合的方式形成的盘部和毂部，所述制造非均质材料制动盘的方法包括：进行第一铸造，从而使用灰铸铁材料铸造盘部；进行准备步骤，从而将盘部作为插入物置于铸模中；进行第二铸造，从而通过将熔融铝合金注入铸模中并铸造毂部以铸造‑结合至盘部而制造制动盘铸造产品；以及进行氧氮化处理，从而通过使制动盘铸造产品的表面平滑化并在425至500℃的温度下、在气体气氛中进行热处理而形成氧氮化物层。

技术领域

本发明涉及一种制造非均质材料制动盘的方法及使用该方法制造的非均质材料制动盘，并且更具体地涉及一种配置为用于通过在非均质材料制动盘的表面上形成氧氮化物层来改进耐久性和耐腐蚀性的制造非均质材料制动盘的方法及使用其制造的非均质材料制动盘，所述非均质材料制动盘包括由铸铁和铝合金材料通过铸造-结合法形成的盘部和毂部。

背景技术

通常，车辆的制动盘包括毂部和盘部，所述毂部连接至驱动轴，所述盘部构造成因与摩擦材料接触而产生摩擦力。

因为盘部通过产生摩擦力将动能转化为热能，所以需要包括优良的耐磨性和优良的耐热性的性能。为了满足这些要求，将具有上述优良性能的铸铁材料主要用于盘部。

然而，近年来，由于石油能源枯竭和气候变化，全球汽车制造商已经努力开发不同的技术来改进车辆的燃料效率。为了改进燃料效率，配置为用于减小车辆重量而不降低其整体性能的技术已经引起关注。

在这些技术中，开发了用于减小制动盘重量而不降低其性能的技术。具体而言，近来聚焦于用于通过制造以下非均质材料制动盘来减小车辆重量的技术，在所述非均质材料制动盘中：通过使用常规方法使直接产生摩擦的盘部由铸铁材料形成，而构造成用于将盘部连接至驱动轴的毂部由铝合金材料形成。

使由单一材料(例如铸铁)形成的常规制动盘经受表面处理，例如在约600℃的高温下在制动盘表面上形成氧氮化物层的氧氮化处理，从而防止由于暴露于大气中的水分和氧气而引起的铸铁耐久性和耐腐蚀性变差。

然而，在将常规的氧氮化处理应用到由非均质材料形成的轻质制动盘的情况中，存在以下问题：毂部在高温下受损，从而使得无法进行表面处理。

此外，在针对盘部进行铸造处理之后进行氧氮化处理的情况中，可以在氧氮化处理前进行额外的热处理过程从而去除来自由铸铁通过铸造工艺形成的盘部的残余应力，从而增加了工序总数和制造成本。

公开于该发明背景部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不可被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的各个方面旨在提供一种制造非均质材料制动盘的方法及使用该方法制造的非均质材料制动盘，所述方法被配置为用于通过在非均质材料制动盘上形成氧氮化物层来减小重量与改进耐久性和耐腐蚀性，所述非均质材料包括铸铁和铝合金材料。

本发明的各个方面旨在提供一种制造非均质材料制动盘的方法及使用其制造的非均质材料制动盘，所述方法被配置为用于在铝合金材料的毂部上形成氧氮化物层并同时防止毂部变形或者受损。

根据本发明的一个方面，上述和其它目的能够通过提供一种制造非均质材料制动盘的方法来实现，所述非均质材料制动盘包括使用不同材料以铸造-结合的方式形成的盘部和毂部，所述方法包括：进行第一铸造，从而使用灰铸铁材料铸造盘部；进行准备步骤，从而将盘部作为插入物置于铸模中；进行第二铸造，从而通过将熔融铝合金注入铸模中并铸造毂部以铸造-结合至盘部而制造制动盘铸造产品；以及进行氧氮化处理，从而通过使制动盘铸造产品的表面平滑化并在425至500℃的温度下、在气体气氛中进行热处理而形成氧氮化物层。

进行氧氮化可以包括通过进行7至15小时时间的热处理而在制动盘铸造产品的表面上形成氧氮化物层。