[发明专利]一种HT250热处理制动鼓及其制备方法

说明书

本发明公开了一种HT250热处理制动鼓及其制备方法，其制备方法包括以下步骤：采用感应淬火工艺，先将HT250制动鼓精工件表面加热至860‑920℃，然后持续向HT250制动鼓精工件表面喷淬火液直至其表面温度不高于100℃；然后将HT250制动鼓精工件置于500‑550℃温度下回火不少于2小时；最后将HT250制动鼓精工件置于空气中自然冷却至室温，即得到HT250热处理制动鼓。本发明热处理前后的HT250制动鼓在专用的制动鼓热疲劳试验台架上考核，热疲劳开裂寿命平均值分别为86次和375次；HT250制动鼓装车进行山区道路试验，热处理前后的平均使用寿命里程约为2万公里和5.5万公里，大大提高了制动鼓的使用寿命。

技术领域

本发明涉及汽车制造行业，属于制动系统部件制造技术领域，特别涉及一种HT250热处理制动鼓及其制备方法。

背景技术

目前，中重型商用车制动鼓多采用灰铸铁材料，灰铸铁材料具备较高的导热性、散热性、耐磨性和良好的浇铸性能。但在山区使用时，一次长下坡里程常达40公里，使得制动鼓的服役条件非常恶劣，失效里程集中在2万公里左右，给用户造成较大的经济负担。目前针对这一问题的主要解决方案是加装液力缓速器，部分用户甚至加装了刹车王，即加装提高刹车制动力的分气阀，或加装水箱为制动鼓淋水以延长制动鼓使用寿命，这两种方法不仅增加了用户的购车成本，还具有一定的危险性。

HT250是常用的制动鼓材料，其金相组织为较粗片状珠光体+铁素体+片状石墨+碳化物，抗拉强度最高为250MPa左右、硬度约为180HB，硬度和强度均相对制动鼓的实际要求严重不足，其中，硬度的不足会造成制动鼓在实际工作中与制动片摩擦发生快速磨损，强度的不足会造成制动鼓经反复摩擦发热后热疲劳开裂，裂纹扩展后易发生掉底事故，开裂掉底后桶形鼓体和安装底面分离、碎裂，车辆失去制动功能，一旦发生故障将十分危险。

为了解决以上失效问题，现有技术常在灰铁中添加一定量的合金元素，提高基体中珠光体的含量，以细化基体组织进而提高基体的强度。然而，合金元素含量的提高会导致材料的流动性变差，且导热系数下降。流动性变差会降低工件的浇铸成品率，导致材料浪费和制造成本增加；导热系数下降会导致制动鼓散热效率降低，正常工作时制动鼓与蹄铁之间会发生斑点状接触摩擦，摩擦发热导致温度持续升高，如果热量不能及时散去，温度将持续升高，待升至相变点以上，会发生组织转变，产生相变应力，相变应力会导致制动鼓受力不均匀，在频繁制动载荷下便会发生裂纹，该裂纹也会导致制动鼓发生开裂、掉底等失效现象。

发明内容

本发明实施例提供一种HT250热处理制动鼓及其制备方法，以解决相关技术中灰铁制动鼓因硬度不足常造成制动鼓快速磨损，因强度不足造成制动鼓经反复摩擦发热后热疲劳开裂，裂纹扩展后易发生掉底事故等问题。

本发明提供的技术方案具体如下：

第一方面，提供一种HT250热处理制动鼓的制备方法，包括以下步骤：采用感应淬火工艺，先将HT250制动鼓精工件表面加热至860-920℃，然后持续向HT250制动鼓精工件表面喷淬火液直至其表面温度不高于100℃；然后将HT250制动鼓精工件置于500-550℃温度下回火不少于2小时；最后将HT250制动鼓精工件置于空气中自然冷却至室温，即得到HT250热处理制动鼓。

在上述技术方案的基础上，HT250制动鼓精工件由以下方法制备得到：先采用HT250原材料铸造制动鼓粗坯，对制动鼓粗坯进行粗加工和精加工，即得到HT250制动鼓精工件。

在上述技术方案的基础上，感应淬火技术为扫描加热淬火工艺或同时加热淬火工艺。

在上述技术方案的基础上，扫描加热淬火工艺采用1-2匝的感应器，同时加热淬火工艺采用匝数为4-5匝的感应器。

在上述技术方案的基础上，扫描加热淬火工艺的加热频率为4-8kHz，扫描速度为200mm/min。