[发明专利]具有抗磨损性和防腐蚀性的制动盘及其生产方法

说明书

本发明涉及车辆技术和工业设备技术的领域，并且涉及一种具有抗磨损性和防腐蚀性的制动盘及其生产方法。已知方案的缺点在于，防腐蚀和抗磨损涂层涂覆在制动盘的摩擦表面上，并且在首次制动操作中，该涂层很快会被摩擦掉。本发明通过提供一种耐用的制动盘，其防腐蚀性和抗磨损性得到了提高，而解决了上述问题。根据本发明，使至少摩擦表面(2)的区域具有AlSi基扩散层(3)，该AlSi基扩散层的层厚度为0.1mm至0.6mm并且该AlSi基扩散层在与金属主体(1)的钢或灰铸铁的相互作用过程中形成，因此，制动盘的抗磨损性和防腐蚀性得到显著提高。根据本发明的制动盘可以例如用在车辆中、用作工业制动器的制动系统、或用在风力涡轮机中。

技术领域

本发明涉及车辆技术和工业设备技术领域，并且涉及一种具有抗磨损性和防腐蚀性的制动盘及其生产方法。根据本发明生产的制动盘可以例如用在车辆中、用作工业制动器的制动系统或用在风力涡轮机中。

背景技术

车辆和工业应用中的常规制动盘设计为由金属或陶瓷材料制成的一体式制动盘或设计为由一种或多种金属或陶瓷材料制成的复合制动盘或多部件式制动盘。

制动盘具有多个功能区。例如，机动车辆中的制动盘被拧在前车轴和后车轴上，并且因此具有平面接触表面，该平面接触表面首先与轮辋接触，其次与车轮轴承接触。整个制动盘借助于车轮螺栓通过接触表面连接。

此外，制动盘具有带摩擦表面的区域，经由该区域，结合摩擦制动衬面制动盘实现了制动作用。

为了更好地驱散产生的热量，制动盘可以采用例如内部通风式盘式制动器的形式。为此，制动盘在制动盘盖内侧具有相应的吸入空气的通风管道，空气流经制动盘以散热，从而确保对制动盘的冷却。

对于现有技术中的制动盘，在摩擦表面区域中具有短期防腐蚀性，或在通风管道的区域中具有长期防腐蚀性。短期防腐蚀性仅能在短期内保护制动盘免受腐蚀。

现有技术公开了保护制动盘免受腐蚀和磨损的各种方案。

DE 20 2018 107 169 U1公开了一种涂层，尤其是用于制动盘、制动鼓和离合器片的涂层，所述涂层具有第一层和第二层，所述第一层包括含有小于20wt％的碳化钨或其他碳化物的金属基材料；所述第二层涂覆于所述第一层上并且包括含有碳化钨的材料，该材料含有20wt％-94wt％的碳化钨，其中所述第一层和所述第二层均为热喷涂层。

DE 20 2018 102 703 U1公开了一种用于车辆的制动体，所述制动体具有主体，所述主体具有通过粗糙化形成为摩擦表面的表面和在粗糙化之后通过热喷涂方法涂覆于摩擦表面上的涂层。

此外，从DE 20 2018 102 704 U1还已知一种用于车辆的制动体，所述制动体具有主体，所述主体具有：呈摩擦表面形式的第一表面；与所述摩擦表面相邻并且呈主表面形式的第二表面；以及涂覆于所述主表面的主表面涂层。

另外，从DE 102 03 507 A1已知一种用于车辆的制动盘，所述制动盘包括由金属材料，尤其是灰铸铁制成的主体，所述主体具有至少一个摩擦表面，所述摩擦表面具有由硬质材料制成的涂层，其中，涂层下面的主体在轴向平行于制动盘的轴线的方向上具有已移除的材料厚度，其中，所述主体在轴向平行于制动盘的轴线的方向上被移除的材料厚度近似为涂层的层厚度，或者被移除的材料厚度为基于涂层的层厚度达至大约+/-20％，优选地达至+/-10％。

已知方案的缺点在于，防腐蚀和抗磨损涂层涂覆在制动盘的摩擦表面的表面上，并且在多次第一制动操作中，该涂层很快会被摩擦掉，从而使得摩擦表面很快会被腐蚀，并且腐蚀过程会直接损坏基体材料。特别是对于电动车辆或混合动力车辆，例如，可以预计清洁制动操作的次数会大大减少，这会导致腐蚀加剧，从而不可避免地造成故障。这些故障表现为噪音问题，并且在极端情况下可能导致制动性能丧失。此外，另一个缺点在于，由于在摩擦表面的区域内发生的腐蚀，可能会使得摩擦表面磨损得更快。