制动盘黑斑缺陷的成因分析与防止措施.pdf
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1、现代铸铁 圆园24/2图 5电机座铸件实物Fig.5Casting of electric motor base参考文献1刘晨辉,班云峰,文红艳,等.高 CE 高强度合成灰铸铁的组织与性能研究J.现代铸铁,2020(3):22-26,35.2时俊杰,董彦刚,崔景旭.灰铸铁飞轮铸件的工艺设计及开发J.现代铸铁,2023(1):11-14.3贺关水,王光见,曹刚,等.开箱时间对灰铸铁制动盘铸态组织的影响J.现代铸铁,2023(1):18-22.4何长义,潘骏,苏少静,等.一种发动机气缸盖的铸造工艺J.现代铸铁,2023(3):16-19.5刘宇,李连杰,张宝权.防止高强度灰铸铁气缸盖缩松缺陷的工艺
2、研究(1)J.现代铸铁,2023(3):20-25.6赵占良.改善机床灰铸铁铸件性能的措施J.现代铸铁,2012(5):50-53.7征灯科,朱洪波,周文彬,等.含 Nb 灰铸铁轿车制动盘的特点及应用实例J.现代铸铁,2011(2):60-63.(编辑:吕姗姗,E-mail:xdzt_)制动盘黑斑缺陷的成因分析与防止措施林忠军,王文胜,王聪,王海杰(烟台胜地汽车零部件制造有限公司,山东烟台264006)摘要:介绍了实心制动盘和通风制动盘铸件的结构,铸件在加工后发现在制动面根部出现黑斑缺陷,其外观形貌和出现部位类似,仅通过宏观形貌很难区分。利用 EVO18 钨丝灯扫描电镜、OXFORD 电制冷能
3、谱、ZEISS 金相显微镜对缺陷的微观形貌进行检验对比,发现两种缺陷存在明显差别,结合形成机理,认为两种缺陷分别为缩松和石墨粗大。最后通过增加冒口颈模数,增大冒口补缩通道,解决了实心制动盘的缩松问题;通过在安装面根部以及摩擦面与安装面之间铸出凹槽,减少局部热节,解决了石墨粗大问题。关键词:灰铸铁;制动盘;缩松;石墨粗大中图分类号:TG251文献标志码:B文章编号:员园园猿原愿猿源缘(圆园24)园2原园园30原05Black Spot Formation Reason and Prevention Measures of Brake DiscLIN Zhong-jun,WANG Wen-shen
4、g,WANG Cong,WANG Hai-jie(Yantai Winhere Auto-parts Manufacturing Co.,Ltd.,Yantai264006,China)Abstract:The casting structures of the solid and ventilated brake discs were introduced.Black spots defect was found at rootplace of the braking surface after casting being machined,its outer morphology was
5、similar to the occurring location,its veryhard to distinguish only according the macroscopic appearance.The micro morphology of the defects were compared by usingEVO18 tungsten wire lamp SEM,OXFORD and ZEISS metallographic scopes,it was found there were obviously differencebetween two sorts defects.
6、Combining with formation mechanism,it was considered that two sorts defects were shrinkageporosities and large graphite respectively.Finally,by increasing modulus of riser neck to enlarge feeding channel of the riser,the shrinkage porosities problem was solved,by cast-making concave grooves at root
7、location of mounting surface and frictionsurface to reduce local hot spots,the large graphite problem was solved.Key words:gray iron;brake disc;shrinkage porosities;large graphite问题与对策Problems and Countermeasures30圆园24/2现代铸铁(a)实心制动盘(b)通风制动盘图 2黑斑缺陷位置Fig.2Location of black spot defects(a)实心制动盘(b)通风制动盘
8、图 1制动盘铸件结构示意图Fig.1Structure sketch of the brake disc casting收稿日期:2023-11-17修订日期:2024-03-19作者简介:林忠军(1974),男,山东烟台人,毕业于山东工程学院机械制造专业,主要从事铸铁材料的金相与扫描电镜分析工作。笔者公司生产的两种制动盘均属于中小铸件,实心制动盘铸件质量 9.8 kg,通风制动盘铸件质量 10.5 kg,制动摩擦面是主要壁厚,也是最大壁厚,两种制动盘铸件的主要尺寸如表 1 所示,铸件结构示意图如图 1 所示。1生产情况制动盘的材料牌号为 HT250,炉料配比为 30%废钢+60%回炉料+10
9、%生铁,化学成分为:w(C)3.1%3.6%,w(Si)1.7%2.3%,w(Mn)0.6%0.9%,w(S)约0.15%,w(P)约0.15%,采用 75SiFe 孕育剂,包内加入 0.4%的孕育剂进行一次孕育,浇注加入0.05%的孕育剂进行随流孕育,浇注温度 1 3601 460 益。加工过程中发现在两种制动盘的厚壁制动面与安装面交界处有黑斑缺陷,缺陷宏观形貌及产生部位类似,但分布范围不同,实心制动盘呈集中点状弥散分布,分布范围较小,如图 2(a)所示,通风制动盘斑点呈线状分布,分布范围较大,如图 2(b)所示。2缺陷分析2.1扫描电镜利用 EVO18 钨丝灯扫描电镜观察实心制动盘的缺陷形
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