制动盘材料.
刹车盘的材料
刹车盘的材料刹车盘是汽车刹车系统中的重要部件，其材料的选择直接影响着刹车盘的性能和使用寿命。
目前，常见的刹车盘材料主要有铸铁、碳素复合材料和陶瓷复合材料。
不同的材料具有不同的特性和适用范围，下面我们将分别介绍这几种常见的刹车盘材料。
铸铁刹车盘是最常见的一种，其主要成分是铸铁和一些合金元素。
铸铁刹车盘具有良好的导热性和耐磨性，能够承受高温和高速下的摩擦，因此在一般的城市道路驾驶中表现稳定可靠。
然而，铸铁刹车盘的缺点是重量较大，容易产生热变形和裂纹，因此在高速、高负荷的赛道驾驶中不太适用。
碳素复合材料刹车盘是近年来的新宠，其主要成分是碳纤维和树脂。
碳素复合材料刹车盘具有重量轻、耐热、耐磨、抗腐蚀等优点，能够有效提升汽车的制动性能和燃油经济性。
此外，碳素复合材料刹车盘还具有良好的散热性能，能够快速散去制动时产生的热量，避免刹车衰减现象的发生。
然而，碳素复合材料刹车盘的制造工艺复杂，成本较高，且对安装和使用环境要求较高，需要定期进行检查和维护。
陶瓷复合材料刹车盘是目前性能最优秀的一种刹车盘材料，其主要成分是氧化硅和碳化硅。
陶瓷复合材料刹车盘具有极高的耐磨性、耐热性和抗腐蚀性，能够在极端条件下保持稳定的制动性能，且重量轻，散热性能好。
然而，陶瓷复合材料刹车盘的成本非常高昂，且对安装和使用环境要求极高，一般只用于高性能跑车和赛车上。
综上所述，不同的刹车盘材料各有优劣，选择合适的材料应根据车辆的使用环境、性能需求和预算来综合考虑。
在日常城市驾驶中，铸铁刹车盘能够满足一般需求；而对于追求高性能和极致驾驶体验的车主来说，碳素复合材料或者陶瓷复合材料刹车盘可能是更好的选择。
希望车主们在选择刹车盘材料时，能够根据实际情况做出明智的决策，确保行车安全和驾驶乐趣。
刹车盘的材料
刹车盘的材料刹车盘是汽车刹车系统中不可或缺的部件，它直接影响着车辆的制动性能和安全性。
而刹车盘的材料则是决定其性能和耐用性的关键因素之一。
目前，常见的刹车盘材料主要有铸铁、碳素复合材料和陶瓷复合材料三种，它们各有特点和适用场景。
首先，铸铁是传统的刹车盘材料，具有良好的热导性和热稳定性，适用于一般的城市道路行驶。
铸铁刹车盘价格低廉，制造工艺成熟，能够满足大部分车辆的日常使用需求。
然而，铸铁刹车盘的耐磨性和抗热性相对较差，容易产生刹车失灵和变形的问题，尤其是在高速行驶和紧急制动的情况下。
因此，在高性能车辆或者经常需要进行急刹车的场景下，铸铁刹车盘的使用受到了一定的限制。
其次，碳素复合材料刹车盘因其优异的耐热性和耐磨性，成为了高性能汽车和赛车中常见的刹车盘材料。
碳素复合材料通常由碳纤维和树脂基体组成，具有较低的密度和优秀的耐热性能，能够在高速行驶和极端制动条件下保持稳定的制动效果。
此外，碳素复合材料刹车盘还具有良好的抗磨损性能，能够有效延长使用寿命，减少更换频率，降低维护成本。
然而，碳素复合材料刹车盘价格昂贵，制造工艺复杂，需要高温环境下进行热处理，因此并不适合普通家用车辆的日常使用。
最后，陶瓷复合材料刹车盘是近年来新兴的刹车盘材料，其主要成分为氧化硅和碳化硅，具有极高的耐热性和耐磨性，能够在极端条件下保持稳定的制动效果。
与碳素复合材料相比，陶瓷复合材料刹车盘具有更低的密度和更高的硬度，因此在制动时能够产生更高的制动力和更短的制动距离。
此外，陶瓷复合材料刹车盘还具有良好的抗腐蚀性和抗疲劳性，能够在恶劣环境下保持稳定的性能。
然而，陶瓷复合材料刹车盘价格昂贵，制造工艺复杂，对制动系统的要求也更高，因此目前主要应用于高端豪华车型和赛车中。
综上所述，不同的刹车盘材料具有各自的特点和适用场景，选择合适的刹车盘材料需要综合考虑车辆的使用环境、制动性能要求和预算等因素。
在未来，随着材料科学和制造工艺的不断进步，刹车盘材料可能会出现新的突破和发展，为汽车制动系统带来更多的选择和可能性。
制动盘设计应该遵循的准则
制动盘设计应该遵循的准则制动盘是汽车刹车系统中的重要组成部分，其设计的合理与否直接影响到刹车性能和安全性。
为了确保制动盘的性能和质量，设计师需要遵循一些准则和原则。
下面将介绍制动盘设计应该遵循的准则。
1. 材料选择：制动盘的材料应具有良好的热导性能和机械性能。
常用的制动盘材料有铸铁、复合材料和碳纤维等。
根据车辆类型和用途的不同，选择合适的材料可以提高制动盘的耐磨性和耐高温性能。
2. 结构设计：制动盘的结构设计应考虑到刹车时的热膨胀和热应力。
合理的结构设计可以减轻制动盘的重量，提高散热效果，并降低制动时的热应力，延长制动盘的使用寿命。
3. 制动盘的尺寸：制动盘的尺寸应根据车辆的重量和动力要求来确定。
过大或过小的尺寸都会影响刹车性能。
尺寸合理的制动盘可以提供更大的制动力矩和更好的散热效果，提高刹车的效果和稳定性。
4. 制动盘的表面处理：制动盘的表面处理对于提高刹车效果和降低刹车噪音都有重要作用。
常见的表面处理方式有镀层、磨砂和槽道等。
合适的表面处理可以提高制动盘与刹车片之间的摩擦系数，提高刹车的响应速度和稳定性。
5. 制动盘的制造工艺：制动盘的制造工艺应考虑到材料的特性和成本效益。
常见的制造工艺有铸造、锻造和机械加工等。
合理选择制造工艺可以提高制动盘的质量和性能，降低制造成本。
6. 制动盘与其他刹车系统的匹配：制动盘与刹车片、刹车液和刹车系统的匹配度直接影响到刹车性能和安全性。
因此，在制动盘设计过程中，需要考虑到与其他刹车系统的协调性，确保各个部件之间的配合良好，以获得最佳的刹车效果。
7. 制动盘的检测和测试：制动盘的设计完成后，需要进行严格的检测和测试，以确保其质量和性能符合标准和要求。
常见的检测和测试项目包括硬度测试、热膨胀测试和摩擦系数测试等。
只有通过了各项测试，才能保证制动盘的安全可靠性。
制动盘设计应该遵循的准则包括材料选择、结构设计、尺寸确定、表面处理、制造工艺选择、与其他刹车系统的匹配以及检测和测试等。
汽车制动盘材料的研究及发展前景(2)新
目录第一章汽车刹车盘材料................................................................... 错误！未定义书签。
1.1几种常见的汽车制动盘......................................................................................... - 1 -1.2汽车制动盘材料的种类.......................................................................................... - 2 -1.3汽车刹车盘材料的发展历程.................................................................................. - 4 -1.4汽车制动盘材料的性能要求.................................................................................. - 9 -1.5汽车制动材料需要解决的关键技术 .................................................................... - 10 - 第二章汽车制动盘材料的研究现状 ....................................................................... - 12 -2.1国内外研究现状.................................................................................................... - 13 -2.2几种目前汽车制动盘材料的分析 ....................................................................... - 15 - 第三章汽车制动盘材料发展前景............................................................................ - 25 -3.1国内外汽车制动摩擦材料发展趋势 ................................................................... - 25 -3.2 汽车制动盘的发展趋势...................................................................................... - 25 -3.3我国汽车制动盘材料的发展方向 ....................................................................... - 26 - 参考文献 ........................................................................................................................... - 27 - 致谢................................................................................................................................ - 29 -插图清单图1-1汽车制动盘 (3)图1-2汽车刹车盘几种形式 (4)图1-3石棉类制动材料 (5)图1-4金属基无石棉制动材料 (5)图1-5半金属基无石棉制动材料 (6)图1-6非金属基无石棉制动材料 (6)图1-7粉末冶金摩擦材料 (8)图1-8新型混杂纤维摩擦材料 (9)图1-9C/C复合材料 (9)图1-10新型陶瓷基摩擦材料 (11)图2-1灰铸铁材料 (18)图2-2制动盘零件与铸件图 (18)图2-3浇注系统示意图 (19)表格清单表2-1不同铝基复合材料的力学性能 (20)表2-2 3种制备工艺所得C/C-SiC复合材料的主要性能 (24)表2-3各国正在使用及研究看法的制动盘材质 (26)摘要汽车制动材料是指利用材料的摩擦性能将汽车的动能转化为热能或其他形式的能量，从而实现汽车制动的材料。
制动盘的加工工艺
制动盘的加工工艺
制动盘的加工工艺一般包括以下几个步骤：
1. 材料准备：选择合适的材料进行制动盘的加工，一般常用的材料有铸铁、钢、复合材料等。
2. 锻造或铸造：根据设计要求，对选定的材料进行锻造或铸造，得到初步的制动盘原型。
3. 粗加工：对初步成形的制动盘进行粗加工，包括车削、铣削、钻孔等操作，以达到设计要求的尺寸和形状。
4. 热处理：对粗加工后的制动盘进行热处理，常见的方法有淬火、回火等，以提高其硬度和耐磨性能。
5. 精加工：对经过热处理的制动盘进行精加工，包括车削、磨削、镗削等操作，以保证制动盘的精度和平面度。
6. 平衡调整：对精加工后的制动盘进行平衡调整，以消除制动盘在高速旋转时的不平衡现象，提高其安全性和使用寿命。
7. 表面处理：对制动盘进行表面处理，包括喷涂、镀铬等操作，以提高其表面
光洁度和防腐性能。
8. 检测与质检：对加工完成的制动盘进行检测与质检，包括尺寸检测、硬度测试、动平衡检测等，以确保制动盘的质量达到设计要求。
综上所述，制动盘的加工工艺是一个综合性的过程，需要通过多道工序来完成，以确保制动盘的质量和性能。
盘式制动器工作原理
盘式制动器工作原理引言盘式制动器是一种常见的汽车制动系统，它通过将制动力转换为摩擦热量，从而实现车辆的制动。
本文将介绍盘式制动器的工作原理，包括构造、主要组成部分和工作过程等方面的内容。
一、盘式制动器的构造盘式制动器由以下几个主要组成部分组成：1. 制动盘：制动盘是一个圆盘状的金属部件，通常是由灰铸铁、铸钢或碳纤维强化复合材料制成。
制动盘安装在车轮轴上，与车轮一起旋转。
2. 制动片：制动片是与制动盘接触的摩擦材料，通常由半金属有机材料、无石棉有机材料或陶瓷材料制成。
制动片安装在制动卡钳内，在需要制动时通过卡钳施加压力使制动片与制动盘接触。
3. 制动卡钳：制动卡钳是一个金属构件，通常由铸铁或铝制成。
它的作用是通过活塞施加压力使制动片与制动盘接触。
制动卡钳通常由一对活塞组成，其中一个活塞与制动片连接，另一个活塞与制动卡钳本体连接。
4. 制动泵：制动泵是一个液压传动装置，通过踏板或手柄的操作将机械能转化为液压能。
制动泵通过液压油将压力传递到制动卡钳的活塞上，从而实现制动的施加。
二、盘式制动器的工作过程盘式制动器的工作过程主要包括以下几个步骤：1. 制动操作：当驾驶员使用制动踏板或手柄时，制动泵会将液压油传递到制动卡钳的活塞上。
液压油的压力会使制动卡钳的两个活塞向制动盘的中心移动。
2. 制动片接触：当制动卡钳的活塞向制动盘的中心移动时，制动片也会随之接触制动盘。
制动片与制动盘之间的摩擦将制动力转化为摩擦热量，从而减速车轮的转动。
3. 制动力调节：制动力的大小可以通过调节制动卡钳的压力来控制。
通过增加或减少制动卡钳活塞上的压力，可以增加或减少制动片与制动盘之间的接触力，从而调节制动力的大小。
4. 制动释放：当驾驶员松开制动踏板或手柄时，制动泵不再传递液压油到制动卡钳的活塞上。
此时，制动片从制动盘上分离，车轮恢复正常转动。
三、盘式制动器的优缺点盘式制动器相比其他类型的制动器具有以下几个优点：1. 散热性能好：由于制动片与制动盘之间的空隙，盘式制动器具有良好的散热性能，能够更快地排除制动热量，从而减小制动衰减和制动失效的风险。
碳陶制动盘的调研报告
碳陶制动盘的调研报告一、引言碳陶制动盘是一种新型的制动盘材料，相比传统的钢铁制动盘，具有更好的性能表现。
本文将对碳陶制动盘进行调研，并就其材料特性、制造工艺、应用领域等方面进行介绍和分析。
二、材料特性1. 轻量化：碳陶制动盘相较于传统钢铁制动盘更轻，减轻了车辆的整体重量，提高了车辆的燃油经济性和操控性能。
2. 耐高温性：碳陶制动盘具有较高的耐高温性能，能够在高温下保持稳定的制动效果，避免制动衰减或失效。
3. 耐磨性：碳陶制动盘具有良好的耐磨性能，减少了制动盘的磨损和摩擦噪音，延长了制动盘的使用寿命。
4. 抗腐蚀性：碳陶制动盘不易受到腐蚀，能够在潮湿环境下保持较好的性能。
5. 热导性：碳陶制动盘具有良好的热导性，能够迅速将制动时产生的热量散发，确保制动效果的稳定性。
三、制造工艺碳陶制动盘的制造工艺主要包括以下几个步骤：1. 材料选择：碳陶制动盘的主要材料为碳纤维和陶瓷，通过合适的配比和处理，确保材料具有良好的性能。
2. 制备：将碳纤维和陶瓷粉末进行混合，然后进行模压、烧结等工艺，形成初步的制动盘毛坯。
3. 机械加工：对制动盘毛坯进行车削、铣削等机械加工工艺，使其达到预期的几何形状和尺寸。
4. 表面处理：对制动盘进行表面处理，提高其表面光洁度和抗氧化性能。
5. 试验检测：对制动盘进行质量检测，包括力学性能、热性能、耐磨性等方面的试验，确保制动盘的质量符合标准要求。
四、应用领域碳陶制动盘主要应用于高性能汽车和赛车等领域，其优异的性能使得制动效果更加卓越。
此外，碳陶制动盘还逐渐应用于一些高档豪华车型中，提升了整车的品质和性能。
五、市场前景随着汽车工业的发展和消费者对汽车性能的要求提高，碳陶制动盘作为一种新型的制动盘材料，具有广阔的市场前景。
其轻量化、耐高温、耐磨、抗腐蚀等特性，使得其在高性能汽车和赛车领域具有巨大的竞争优势。
预计碳陶制动盘市场规模将逐渐扩大，并逐渐渗透到更多的汽车领域。
六、结论碳陶制动盘作为一种新型的制动盘材料，具有诸多优点，如轻量化、耐高温、耐磨、抗腐蚀等特性，适用于高性能汽车和赛车等领域。
盘式制动器的组成结构
盘式制动器的组成结构
盘式制动器是一种常用的汽车制动器结构，它由以下几部分组成：
1.制动盘：制动盘是盘式制动器的核心部件，它是由铸铁或合金钢等材料制成的盘形零件。
制动盘有光滑的制动面，可以与刹车片接触形成摩擦，从而实现汽车制动的目的。
2.制动卡钳：制动卡钳是盘式制动器的关键组件之一，它由平衡块、臂板、卡钳壳体、活塞等部件组成。
制动卡钳通过压缩刹车片使其接触制动盘以实现制动。
3.刹车片：刹车片是盘式制动器的另一重要组成部分，一般由摩擦材料和钢板支撑层组成。
它可以通过制动卡钳与制动盘接触形成摩擦，从而抑制汽车运动。
4.制动液：制动液是盘式制动器的动力来源，它是特殊合成材料的混合物，能够在管路中传输液压功。
制动液将驾驶者的制动信号转化为刹车片的制动力，从而实现汽车制动的目的。
5.刹车管路：刹车管路是盘式制动器的传动系统，它负责将制动液从踏板传输到制动卡钳。
刹车管路一般由制动软管、油管、油泵和油箱等组成。
以上是盘式制动器的主要组成部分，这些部件之间紧密协调，共同完成汽车制动的功能。
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1）化学成分： + C%=3.4%~3.6%；Si%=2.4%~3.0%；Mn%=0.4%~0.6%； S%<0.06%；P%<0.07%。 2）组织特征：
+ 石墨形态介于片状和球状石墨之间。
+ 石墨形态在光学显微镜下看起来像片状，但不同于灰口铸
铁的是其片较短而厚、头部较圆（形似蠕虫）。
蠕墨铸铁的显微组织
4）性能
+ 具有良好的综合性能，力学性能较高。蠕墨铸铁的力学性
能介于灰铸铁和球墨铸铁之间
+ 铸造性能、减振性和导热性都优于球墨铸铁，与灰铸铁相
近
+ 高温下有较高的强度，氧化生长较小、组织致密、热导率
高以及断面敏感性小等特点
我国制作蠕墨铸铁所用的蠕化剂中均含有稀土元素， 如稀土硅铁镁合金、稀土硅铁合金、稀土硅钙合金、稀土 锌镁硅铁合金等。由此，形成了适合国情的蠕化剂系列。
各国正在使用及研究开发的制动盘材质:
3.1.1 铸铁制动盘
铸铁制动盘材料的化学成分及力学性能
+ 特点：
1）较好的摩擦特性，摩擦系数在0.25-0.35，且较稳定 2）耐磨性能好 3)变形小 4)铸造性能好 5)价格低
+ 但在速度130Km/h时，磨损严重，需频繁更换。
Ni-Cr-Mo低合金铸铁制动盘 ---在片状石墨铸铁中加入Ni、Cr、Mo等合金元素
董立新
1. 制动盘的概述 2. 制动盘的所用材料的性能要求 3. 传统制动盘材料
4. 新型制动盘材料
1.1 定义：固定在车轮上，随车轮转动，以端平面为摩擦工 作面，通过摩擦将动能转化为热能的圆盘形运动部件。制 动盘即刹车盘。
+ 制动过程是通过制动盘和制动闸的摩擦将动能转化为热能,
并通过制动盘的通风设备将热能传递到空气中。
锻钢轮装制动盘
锻钢轴装制动盘
+ 适用于CRH2型动车组
提速式客车制动盘
制动盘是制动器的关键部件，对高速列车的安全行驶 起着至关重要的作用。制动盘用于高速列车相当苛刻的摩 擦制动部件。 对于制动盘材料的要求主要有： 1）足够的强度。以承受高速旋转时的离心力以及制动时 闸片压力。
2）高而稳定的摩擦系数。以获得良好的制动效果。
+ 提高承受热负荷能力—高温下耐磨损性能
+ 但在更高车速下，250Km/h易产生热裂纹，致使失效。
+ 3.1.2 蠕墨铸铁制动盘
铁液经过蠕化处理，大部分石墨呈蠕虫状的铸铁
+ 蠕化剂主要是镁或稀土。
+ 迄今为止，国内外研究结果一致认为，稀土是制取蠕墨铸
铁的主导元素。我国稀土资源富有，为发展我国蠕墨铸铁 提供了极其有利的条件和物质基础。
5）热处理工艺： + 正火：900-950℃，空冷 + 正火态的蠕墨铸铁的强度、塑性、耐磨性均比铸态的高。
+ 退火工艺：为了获得体积分数85%以上的铁素体基体或者
消除薄壁处的游离渗碳体。
3.1.3 铸钢制动盘
+ 从50年代开始使用。 + 具有较高的强度（大于800MPa）、韧性和抗热裂性能. + 但由于导热性能差、热容量较大、膨胀系数大，在使用中
制动结构示意图
高速列车制动盘
铝基复合材料制动盘
高速重载列车制动盘
1.2
制动系统的作用
+ 使行驶中的车辆按照驾驶员的要求进行强制减速甚至停车； + 使已停驶的车辆稳定驻车； + 使下坡行驶的车辆速度保持稳定。
在各类车辆制动系统中，制动器是车辆制动系中用以产 生阻止车辆运动或运动趋势力的部件。目前，各类车辆所 使用的制动器都是摩擦制动器，也就是阻止车辆运动的制 动力矩来源于固定元件和旋转工作表面之间的摩擦。
+ 盘式制动器的不足
1）因为没有鼓式刹车的自动刹紧作用，使盘式刹车的刹车 力较鼓式刹车为低。 2）盘式刹车的刹车片与刹车盘之间的摩擦面积较鼓式刹车 的小，使刹车的力量也比较小。 3）为改善上述盘式刹车的缺点，因此需较大的踩踏力量或 是油压。因而必须使用直径较大的刹车盘，或是提高刹车 系统的油压，以提高刹车的力量。 4）手刹车装置不易安装。 5）刹车片之磨损较大，致更换频率可能较高。
制动衬块、含有活塞的卡钳、安装在轮毂上的转子
盘式制动器的工作原理
+ 盘式制动器的优点
1）盘式刹车散热性较鼓式刹车佳，在连续踩踏刹车时比较不 会造成刹车衰退而使刹车失灵的现象。 2）刹车盘在受热之后尺寸的改变并不使踩刹车踏板的行程增 加。 3）盘式刹车系统的反应快速，可做高频率的刹车动作，同时 便于安装ABS等控制系统。 4）盘式刹车没有鼓式刹车的自动煞紧作用，因此左右车轮的 刹车力量比较平均。 5）制动盘的排水性较佳，可以降低因为水或泥沙造成刹车不 良的情形。 6）盘式刹车的构造简单，且容易维修。
1.3
制动器的分类
1）鼓式制动器 鼓式刹车的主要优点：刹车蹄片磨损较少,成本较低, 便于维修.由于鼓式刹车的绝对制动力远远高于盘式刹车, 所以普遍用于后轮制动的卡车上.
双向增力式制动器
2）盘式制动器 + 车辆速度在不断提高，车辆的总重不断增加。采用制动热 稳定能较好的盘式制动器的日益增多。
+ 盘式制动器的主要部件包括：
包层制动盘的结构
+ 铸钢-铸铁复合层制动盘特点： + 1）与铸铁制动盘相比，提高使用寿命2倍； + 2）摩擦特性与铸铁的大致相同，直到高速区也有稳定的
100倍
蠕虫状石墨
蠕墨铸铁的显微组织
3）材料牌号：
+ 蠕墨铸铁的牌号为：RuT+数字。 + 牌号中，“RuT”是“蠕铁”二字汉语拼音的大写字头，
为蠕墨铸铁的代号；后面的数字表示最低抗拉强度。
+ 例如：牌号RuT300表示最低抗拉强度 为300MPa的蠕墨铸
铁。
常用蠕墨铸铁牌号（GB/T4403-1999）
3）较高的耐磨性。以减少盘面和闸片间因强烈摩擦而产 生的磨损。
4）较好的抗热裂性能。使制动盘在激热激冷条件下不产 生裂纹。
5）密度小。以降低车辆簧下质量。 此外： 6）良好的工艺性能。 7）较低的成本。
+ 大体分为两类：铁系金属材料、复合材料。前者称为传统
制动盘材料，包括铸铁系和钢系后者称为新型制动盘材 料。
摩擦面易出现沟槽、皱折及网状裂纹；
+ 局部表面会产生融化，以“鱼鳞状”金属崁入闸片中，大
大加剧了制动盘和闸片的磨损。
+ 因此，铸钢制动盘的寿命较短，现在一些重型卡车上应用，
但在高铁上应用不理想。
+ 热处理工艺对ZDPH合金钢组织和性能的影
响
+ 铸钢-铸铁复合层制动盘
+ 兼顾了两种材料特性，高而稳定的摩擦系数和抗热裂性能。