CN114033818B - 一种新型制动鼓 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种新型制动鼓，包括制动鼓工作区和制动鼓非工作区，所述制动鼓工作区内壁为金属层，所述制动鼓工作区外壁为灰铁层，所述制动鼓工作区内壁为金属层厚度为2‑10毫米，所述制动鼓工作区外壁为灰铁层厚度为10‑18毫米；这种组合充分发挥了内壁金属层的抗热开裂性能，同时兼顾了灰铁层的良好散热性，且界面结合强度高，制造工艺简单，设备投入低，内在缺陷极少，使用寿命获得3倍以上提升。
Description
技术领域
本发明涉及汽车零部件技术领域，尤其涉及一种新型制动鼓。
背景技术
现有卡车刹车系统，通过制动鼓和摩擦片直接接触，达到降速或刹车目的。我国地形复杂、工况多样、造成制动鼓早期龟裂。究其原因，目前制动鼓多采用单一灰铁、钢与灰铁复合，甚至蠕铁制造。刹车时，摩擦产生很大热量，制动鼓严重发热，制动表面甚至可以达到高温相变温度，室温下形成马氏体组织，因而制动表面热应力和组织应力非常大，而且一些长下坡工况还存在给制动鼓表面浇水冷却现象，更增加了制动鼓的内应力。灰铁材料导热性能良好，但是，片状石墨割裂基体，材料强度、塑性不足，龟裂纹很容易在石墨尖端形成并石墨扩展，最终发展为整体开裂，因此制动鼓寿命最低；钢与灰铁复合，其制动面仍是灰铁，且钢外壳导热性较差，相对灰铁制动鼓寿命提高有限；同样、蠕墨铸铁虽然石墨形态和材料性能得到一定改善，寿命有所提高，但因为导热率下降，制动面温度更高，石墨形态依然不理想。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足从而提供一种新型制动鼓，解决了现有技术制动鼓易龟裂，使用寿命短的问题。
本发明是采用如下技术方案来实现的：
一种新型制动鼓，包括制动鼓工作区和制动鼓非工作区，所述制动鼓工作区内壁为金属层，所述制动鼓工作区外壁为灰铁层，所述制动鼓工作区内壁为金属层厚度为2-10毫米，所述制动鼓工作区外壁为灰铁层厚度为10-18毫米层。
优选的：还包括过渡层，所述过渡层设置在所述金属层和所述灰铁层之间，所述过渡层为蠕虫状石墨或蠕虫状石墨与球状石墨、片状石墨混合物。
优选的：所述金属层为球铁层。
优选的：灰铁层主要成分为：C 3.2-3.8％，Si 1.3-3.0％，Mn 0.5-1.0％， S0.06-0.15％；金属层为钢质材料，灰铁层和金属层进行离心分层铸造，同时熔炼，顺序浇注，最后进行正火处理，处理工艺为840-880℃加热，保温2-3小时，空气冷却。
优选的：所述灰铁层熔炼过程中加入孕育剂。
优选的：所述灰铁层主要成分为：C 3.2-3.8％，Si 1.3-3.0％，Mn 0.5-1.0％，S0.01-0.12％；所述球铁层主要成分为：C 3.4-4.3％，Si 2.0-4.3％，Mn 0.2-0.9％，S0.01-0.035％；所述球铁层和灰铁层通过离心分层铸造，同时熔炼，顺序浇注。
优选的：所述球铁层和灰铁层熔炼过程中加入孕育剂和球化剂。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
充分发挥了金属层的抗热开裂性能，同时兼顾了灰铁层的良好散热性，且界面结合强度高，制造工艺简单，设备投入低，内在缺陷极少，使用寿命获得3倍以上提升；此外过渡层保证了金属层和灰铁层之间的平缓过渡。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明：
图1为本发明结构示意图一；
图2为本发明结构示意图二。
附图标记说明
1、灰铁层；2、金属层；3、球铁层；4、过渡层。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例一：
一种新型制动鼓，包括制动鼓工作区和制动鼓非工作区，所述制动鼓工作区内壁为金属层2，所述制动鼓工作区外壁为灰铁层1，所述制动鼓工作区内壁为金属层2，厚度为2-10毫米，所述制动鼓工作区外壁为灰铁层厚度为10-18毫米。
灰铁层1主要成分为：C 3.2-3.8％，Si 1.3-3.0％，Mn 0.5-1.0％，S 0.06-0.15％；金属层为钢质材料，灰铁层1和金属层2进行离心分层铸造，同时熔炼，顺序浇注，最后进行正火处理，处理工艺为840-880℃加热，保温2-3小时，空气冷却。
所述灰铁层1熔炼过程中加入孕育剂。
实施例二：
如图2所示，一种新型制动鼓，包括制动鼓工作区和制动鼓非工作区，所述制动鼓工作区内壁为球铁层3，所述制动鼓工作区外壁为灰铁层1，所述球铁层3和所述灰铁层1之间设有过渡层4，所述灰铁层1主要成分为：C 3.2-3.8％，Si 1.3-3.0％，Mn 0.5-1.0％，S0.01-0.12％；所述金属层3主要成分为：C 3.4-4.3％，Si 2.0-4.3％，Mn 0.2-0.9％，S0.01-0.035％；所述过渡层4为蠕虫状石墨或蠕虫状石墨与球状石墨、片状石墨混合物，保证了球铁层3和灰铁层1之间的平缓过渡；所述制动鼓工作区内壁为球铁层3厚度为2-10毫米，所述制动鼓工作区外壁为灰铁层厚度为10-18毫米，合理有效的厚度设计，兼顾了散热性和抗龟裂性，保证了综合使用性能。
一种新型制动鼓的制造方法，所述金属层2和灰铁层1通过离心分层铸造，同时熔炼，顺序浇注；所述金属层2和灰铁层1熔炼过程中加入孕育剂和球化剂，实现两种铁水融合时的自然过渡，顺利完成冶金结合。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (1)
1.一种新型制动鼓，其特征在于：包括制动鼓工作区和制动鼓非工作区，所述制动鼓工作区内壁为金属层，所述制动鼓工作区外壁为灰铁层，所述金属层的厚度为2-10毫米，所述灰铁层的厚度为10-18毫米；所述金属层为球铁层或钢质材料；
当所述金属层为钢质材料时，所述灰铁层主要成分为：C 3.2-3.8%，Si 1.3-3.0%，Mn0.5-1.0%，S 0.06-0.15%；所述灰铁层和金属层进行离心分层铸造，同时熔炼，顺序浇注，最后进行正火处理，处理工艺为840-880℃加热，保温2-3小时，空气冷却；所述灰铁层熔炼过程中加入孕育剂；
当所述金属层为球铁层时，还包括过渡层，所述过渡层设置在所述金属层和所述灰铁层之间，所述过渡层为蠕虫状石墨或蠕虫状石墨与球状石墨、片状石墨混合物；所述灰铁层主要成分为：C 3.2-3.8%，Si 1.3-3.0%，Mn 0.5-1.0%，S 0.01-0.12%；所述球铁层主要成分为：C 3.4-4.3%，Si 2.0-4.3%，Mn 0.2-0.9%，S 0.01-0.035%；所述球铁层和灰铁层通过离心分层铸造，同时熔炼，顺序浇注；所述球铁层和灰铁层熔炼过程中加入孕育剂和球化剂。
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