高性能汽車制動(dòng)鼓的研制與開發(fā).pdf

1、針對(duì)汽車重載、提速、載荷不平衡及頻繁制動(dòng)所帶來的汽車制動(dòng)鼓使用壽命和安全性大幅下降的嚴(yán)重實(shí)際情況，結(jié)合現(xiàn)代分析測(cè)試手段找出制動(dòng)鼓鑄件在新服役條件下產(chǎn)生缺陷的原因，通過對(duì)制動(dòng)鼓的材料成份、組織性能、熔煉工藝和鑄造工藝等進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)和選定，使研制后的制動(dòng)鼓綜合性能和使用壽命顯著提高。 結(jié)論如下： (1)在成分設(shè)計(jì)思想上，我們首先選擇高碳合金，這種選擇大膽地突破了以前制動(dòng)鼓材料設(shè)計(jì)的禁區(qū)。高碳選擇是基于如下考慮：抗熱疲勞性主要

2、與石墨片數(shù)量有關(guān)，石墨的含量主要取決于碳含量，因此選擇高碳(C≥3.4％)作為制動(dòng)鼓材質(zhì)成分應(yīng)該首先確定。對(duì)于石墨的增加會(huì)降低鑄件強(qiáng)度，可以添加不損害熱疲勞性的合金元素以提高鑄件的強(qiáng)度與硬度。具體合金成分選為：3.4～3.6C％，1.7～1.9Si％，0.7～0.9Mn％，0.2～0.4Cr％，0.2～0.4Cu％，0.1～0.2Mo％。 (2)根據(jù)根據(jù)制動(dòng)鼓典型失效形式與使用條件，我們采用珠光體基體、A型石墨組織，其中組織中珠

3、光體量>95％，石墨形態(tài)為A型，長度3～6級(jí)。這種設(shè)計(jì)基于如下考慮：首先珠光體組織可以獲得適度硬度與強(qiáng)度，制動(dòng)鼓材質(zhì)過軟(鐵素體組織)，不耐磨；過硬(貝氏體或馬氏體組織)，則會(huì)出現(xiàn)制動(dòng)異響和加工性差問題。其次，A型石墨組織有利于提高合金的抗熱疲勞性。 (3)工藝設(shè)計(jì)采用先進(jìn)的熔煉和鑄造設(shè)備以及恰當(dāng)?shù)奶幚砉に噥韺?shí)現(xiàn)組織設(shè)計(jì)和成分設(shè)計(jì)的目的。 (4)高性能汽車制動(dòng)鼓的鑄件力學(xué)性能為：強(qiáng)度240-280MPa，布氏硬度HB19