[发明专利]一种提高制动盘热疲劳性能的方法

权利要求书

1.一种提高制动盘热疲劳性能的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)采用机械打磨或酸洗的方法，对制动盘表面进行清理；

(2)熔覆粉末的制备：

Fe基粉末的化学成分按质量百分比计算，Mn为24～26％、Si为3.5～4.5％、Ni为4.5～5.5％、复合稀土为0.08～0.12％、C为0.08～0.12％、余量为Fe，粉末粒度100～240目；

按比例制得上述Fe基粉末后，在真空球磨机中进行研磨和混合，时间为5～10min，确保粉末形状为球形或近球形；然后在温度为50～60℃的真空保温箱内保温10～20min去除水分；

(3)激光熔覆工艺：

利用光纤激光器，在氩气保护氛围下，采取同轴送粉的方式对制动盘表面进行激光熔覆处理，清理后的制动盘应进行预热处理；

熔覆层厚度y和送粉速度x的选择应根据如下模型计算：

式中，y，熔覆层厚度，单位：um；

x，送粉速度，单位：g/min；

(4)退火处理；

(5)打磨，磨掉表面氧化皮，使制动盘表面平整；

(6)激光冲击工艺：

采用高能灯泵固体激光系统，约束层为K9玻璃，吸收层为铝箔，进行激光冲击；激光冲击后制动盘表面粗糙度Z和激光能量a的选择应根据如下模型计算：

式中，Z，激光冲击后制动盘表面粗糙度，单位：um；

a，激光能量，单位J。

2.如权利要求1所述的一种提高制动盘热疲劳性能的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的Fe基粉末的化学成分按质量百分比计算，Mn为25％、Si为4％、Ni为5％、复合稀土为0.1％、C为0.1％、余量为Fe。

3.如权利要求1或2所述的一种提高制动盘热疲劳性能的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的复合稀土的化学成分为：Ce为45～55％、La为25～35％、Nd为10～15％、Pr为4～8％、Ti为5～8％、B为1～2％、余为Fe。

4.如权利要求1所述的一种提高制动盘热疲劳性能的方法，其特征在于，步骤(3)中，预热处理的温度250～300℃；激光熔覆工艺参数为：激光功率：1600W；扫描速度：400mm/min；光斑直径3mm；搭接率：40％。

5.如权利要求1所述的一种提高制动盘热疲劳性能的方法，其特征在于，步骤(3)中，熔覆层厚度y小于1200um。

6.如权利要求1所述的一种提高制动盘热疲劳性能的方法，其特征在于，步骤(4)中，退火处理的具体步骤为：在1000～1100℃保温12h后，随炉冷却。

7.如权利要求1所述的一种提高制动盘热疲劳性能的方法，其特征在于，步骤(5)中，打磨后粗糙度要求达到Ra 0.5um。

8.如权利要求1所述的一种提高制动盘热疲劳性能的方法，其特征在于，步骤(6)中，铝箔的厚度为0.3mm；激光冲击工艺参数为：光斑直径：3.0mm；搭接率：50％；脉宽：20ns；波长：1064nm。

9.如权利要求1所述的一种提高制动盘热疲劳性能的方法，其特征在于，步骤(6)中，激光能量优选为5J，激光冲击后制动盘表面粗糙度Z小于Ra 0.35um。