一种铝基复合材料刹车制动盘及制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106812837A(43)申请公布日2017.06.09(21)申请号201611222947.2C22C1/03(2006.01)(22)申请日2016.12.27C22C1/10(2006.01)(71)申请人徐骏地址410013湖南省长沙市岳麓区高信向日葵5栋1803申请人李大普(72)发明人徐骏李大普(74)专利代理机构长沙星耀专利事务所43205代理人宁星耀(51)Int.Cl.F16D65/12(2006.01)F16D69/02(2006.01)C22C32/00(2006.01)B22D19/16(2006.01)C22C21/00(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种铝基复合材料刹车制动盘及制备方法(57)摘要本发明公开了一种铝基复合材料刹车制动盘，包括盘体，所述盘体包括由盘芯和覆盖在所述盘芯上的摩擦层构成的复合结构，所述盘芯为铝合金材料，所述摩擦层为颗粒增强铝基复合材料。该刹车制动盘非摩擦面部位(盘芯)由塑韧性较好的铝合金铸造成型，摩擦面（摩擦层）由颗粒增强铝基复合材料在盘芯的基础之上铸造成型，最终形成里面由铝合金材料，表面由颗粒增强铝基复合材料制备而成的刹车制动盘。该刹车制动盘具有密度小、比强度和比刚度高、热膨胀系数小、导热性能好以及优异的耐磨性能等优点，而且提高制动盘在装配时的强韧性，降低加工制造成本，并提高了制动盘使用的可靠性。CN106812837ACN106812837A权利要求书1/1页1.一种铝基复合材料刹车制动盘，其特征是：包括盘体，所述盘体包括由盘芯和覆盖在所述盘芯上的摩擦层构成的复合结构，所述盘芯为铝合金材料，所述摩擦层为颗粒增强铝基复合材料。2.根据权利要求1所述的铝基复合材料刹车制动盘，其特征是：所述盘芯的铝合金材料为铸造铝合金A356、A357、A319中之一。3.根据权利要求1或2所述的铝基复合材料刹车制动盘，其特征是：所述摩擦层的颗粒增强铝基复合材料由所述铝合金材料和颗粒增强体材料组成。4.根据权利要求3所述的铝基复合材料刹车制动盘，其特征在于：所述颗粒增强体材料为SiC、Al2O3、B4C、AlN中的一种或两种以上。5.根据权利要求4所述的铝基复合材料刹车制动盘，其特征是：所述颗粒增强体材料的颗粒范围3μm-30μm，呈正态分布，颗粒增强体材料占所述颗粒增强铝基复合材料重量的百分比含量为10-35%。6.根据权利要求1所述的铝基复合材料刹车制动盘，其特征是：所述盘体的摩擦层面设有凹槽加强结构。7.一种铝基复合材料刹车制动盘的制备方法，其特征是：所述制备方法为：先用铝合金材料铸造成型盘芯，在成型后的盘芯基础上用由所述铝合金材料和颗粒增强体材料组成的颗粒增强铝基复合材料铸造成型摩擦层，形成里面由铝合金材料盘芯，表面由颗粒增强铝基复合材料摩擦层构成复合结构的盘体。8.根据权利要求7所述的铝基复合材料刹车制动盘的制备方法，其特征是所述盘体的制备包括以下步骤：（1）制备盘芯：采用铝合金铸造方法制作盘芯，然后机加工成所需形状；（2）制备颗粒增强铝基复合材料：首先对颗粒增强体材料进行预处理，然后在真空条件下熔化铝合金材料，熔化温度为所选铝合金材料熔点以上50-150℃；将颗粒增强体材料加热到300℃以上，将其加入到铝合金熔体中的同时充分搅拌得到复合材料，最后在铝合金材料熔点附近将搅拌好的复合材料迅速浇注到模具中冷却得到颗粒增强铝基复合材料铸锭；（3）盘体成型铸造：将所述盘芯放入盘体成型模具中，抽真空处理，将制备好的颗粒增强铝基复合材料铸锭重新熔化，在近液相线附近进行半固态搅拌，将颗粒增强铝基复合材料浆料浇注到已装有盘芯的制动盘盘体成型模具中，冷却、脱模后，将成型好的制动盘盘体进行热处理。9.根据权利要求8所述的铝基复合材料刹车制动盘的制备方法，其特征是：所述盘体的制备方法步骤（1）中的铝合金铸造方法为半固态铸造、低压铸造、高压铸造、砂型铸造。10.根据权利要求8或9所述的铝基复合材料刹车制动盘的制备方法，其特征是：所述盘体的制备方法步骤（2）中的颗粒增强体材料的预处理包括研磨、筛选、清洗、烘干或焙烧；搅拌温度控制在铝合金熔点以下20-50℃，搅拌速度为500-1500rpm，搅拌时间为40-100min。2CN106812837A说明书1/5页一种铝基复合材料刹车制动盘及制备方法技术领域[0001]本发明属于刹车制动盘，具体涉及一种铝基复合材料刹车制动盘及制备方法。技术背景[0002]在交通技术领域，制动盘对于车辆有效制动极为关键。国外制动盘的传统材料为HT20-40、HT25-47、HT30-54。国外先后研制并试用了蠕墨铸铁盘、合金铸钢和锻钢制动盘。国内在制动盘材料的研制方面