高碳合金制動盤材質(zhì)的研制.pdf

1、灰鑄鐵由于具有優(yōu)良的導熱性、耐摩性、好的鑄造性能、抗震性能及成本低等優(yōu)點,一直是制動盤的主要材料。制動盤在剎車過程中承受著很大的載荷,在發(fā)生摩擦磨損的同時制動盤的溫度升高。在路況復(fù)雜(例如交通擁堵、雨雪天氣、大霧天氣)時,車輛在行駛過程中需要頻繁剎車制動,制動盤處于冷熱交替狀態(tài)、易產(chǎn)生熱疲勞,造成制動盤出現(xiàn)裂紋。因此制動盤需具備較高的強度、導熱性和耐摩性。
　　在灰鑄鐵中,碳當量越高,石墨含量越高。石墨的含量越高、導熱性越好,但強

2、度、硬度會隨之降低?；谝陨戏治?本文對多種合金元素合金化的高碳當量灰鑄鐵組織及性能進行了分析、研究。其主要內(nèi)容及結(jié)論如下:
　　1.研究了高碳合金灰鑄鐵的組織及性能隨Mn/S的變化特點、冷卻速度對其組織及力學性能的影響,并考察了過共晶合金灰鑄鐵的凝固特點及Mn含量對過共晶合金灰鑄鐵組織及性能的影響。研究結(jié)果表明:在高碳當量合金灰鑄鐵中,Mn/S對石墨的形態(tài)影響比較大。在本實驗的化學成分中,Mn/S為15最為恰當,此時的石墨全部為

3、A型,且分布比較均勻;Mn/S高于15時,都會出現(xiàn)一些細小的石墨。無論石墨的形態(tài)如何變化,微觀組織為100％珠光體。
　　在含有促進珠光體形成元素Cr、Cu、Sn及高S的情況下,硅的含量強烈地影響了灰鑄鐵的組織及性能的變化規(guī)律。當Si含量較低時,強度、硬度隨著斷面厚度的增加而下降;但為2.17%時,隨著斷面厚度的增大,硬度不降反而增大;在過共晶合金灰鑄鐵,通過選擇適當?shù)幕瘜W成分,可以獲得很好的力學性能,滿足制動盤的要求。
　

4、　2.研究了高碳合金灰鑄鐵的熱疲勞特性。結(jié)果表明:碳當量很低時,鑄鐵的強度、硬度很高,在熱疲勞過程中,裂紋首先出現(xiàn),擴展速度最快、耐熱疲勞性能很差。以前的研究發(fā)現(xiàn)含有D型石墨的灰鑄鐵的熱疲勞性能比較差,但是在本文試驗過程中,碳當量很高時,若基體為全珠光體,即使含有較多的D型石墨,灰鑄鐵的裂紋擴展速度也比較慢。
　　3.采用ML-10型銷-盤摩擦磨損試驗機研究了高碳合金灰鑄鐵摩擦磨損性能。研究結(jié)果表明:力學性能、石墨形態(tài)及氧化膜是影