论文摘要
针对汽车重载、提速、载荷不平衡及频繁制动所带来的汽车制动鼓使用寿命和安全性大幅下降的严重实际情况,结合现代分析测试手段找出制动鼓铸件在新服役条件下产生缺陷的原因,通过对制动鼓的材料成份、组织性能、熔炼工艺和铸造工艺等进行优化设计和选定,使研制后的制动鼓综合性能和使用寿命显著提高。结论如下:(1)在成分设计思想上,我们首先选择高碳合金,这种选择大胆地突破了以前制动鼓材料设计的禁区。高碳选择是基于如下考虑:抗热疲劳性主要与石墨片数量有关,石墨的含量主要取决于碳含量,因此选择高碳(C≥3.4%)作为制动鼓材质成分应该首先确定。对于石墨的增加会降低铸件强度,可以添加不损害热疲劳性的合金元素以提高铸件的强度与硬度。具体合金成分选为: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)根据根据制动鼓典型失效形式与使用条件,我们采用珠光体基体、A型石墨组织,其中组织中珠光体量＞95%,石墨形态为A型,长度3～6级。这种设计基于如下考虑:首先珠光体组织可以获得适度硬度与强度,制动鼓材质过软(铁素体组织),不耐磨;过硬(贝氏体或马氏体组织),则会出现制动异响和加工性差问题。其次,A型石墨组织有利于提高合金的抗热疲劳性。(3)工艺设计采用先进的熔炼和铸造设备以及恰当的处理工艺来实现组织设计和成分设计的目的。(4)高性能汽车制动鼓的铸件力学性能为:强度240—280MPa,布氏硬度HB 190—210。系统的试验结果表明,新型制动鼓材料实现了合金设计的预期目标,具有良好的综合性能。新材质制动鼓装车经几年使用表明,使用寿命达6万公里以上。具有明显的经济和社会效益。
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摘要Abstract致谢第一章 绪论1.1 课题背景1.2 汽车制动鼓工作原理及工作条件1.2.1 鼓式制动器的工作原理及受力分析1.2.2 制动鼓工作原理1.2.3 制动鼓工作条件1.3 国内外汽车制动鼓材料的研制与发展现状1.3.1 国内、外汽车制动鼓材料的发展概况1.3.2 目前我国制动鼓研制存在的问题1.4 高性能制动鼓材质研制的主攻方向及技术难点1.5 本文研究的主要内容和意义1.5.1 主要内容1.5.2 本课题研究的意义第二章 高性能汽车制动鼓的成分设计2.1 高性能汽车制动鼓设计思路及方案2.2 制动鼓失效机理分析2.2.1 制动鼓失效宏观分析2.2.2 制动鼓失效微观分析2.2.3 抑制制动鼓裂纹产生的措施2.3 高性能汽车制动鼓材料的性能和组织要求2.3.1 高性能制动鼓材料的目标性能2.3.2 制动鼓材料的目标组织2.3.3 影响铸铁制动鼓组织与性能的主要因素2.5 高性能制动鼓化学成分设计的思路2.5.1 从制动鼓的摩擦磨损性考虑设定材质成分2.5.2 从制动鼓的抗热疲劳性考虑设定材质成分2.6 高性能制动鼓技术方案的设定2.6.1 技术方案的提出2.6.2 技术方案的设定2.6.2.1 选定高碳作为基础成分2.6.2.2 采用珠光体基体、A型石墨组织2.6.2.3 采取孕育处理等技术手段第三章 材质的试验研究（两种典型铸件）3.1 试验原理及基本试验方法3.1.1 试验原理3.1.2 试验条件3.1.2.1 生产设备及实检装置简介3.1.2.2 试验用原材料3.1.3 试验方法3.1.3.1 试样制备3.1.3.2 金相组织观察及力学性能的检测3.2 试验结果及制动鼓成分优化设计分析3.2.1 对在新服役条件下JAC失效旧件的试验与分析3.2.1.1 宏观检查3.2.1.2 化学成分3.2.1.3 金相组织及硬度试验3.2.1.4 分析结果3.2.2 初步确定新材质制动鼓的化学成分3.2.2.1 德国大众汽车制动鼓的化学成分3.2.2.2 桑车制动鼓的化学成分3.2.2.3 南韩汽车制动鼓的化学成分3.2.3 化学成分的确定3.2.3.1 添加Cu和Cr3.2.3.2 在Cr-Cu中添加钼（Mo）3.2.3.3 小结第四章 生产实验4.1 高性能汽车制动鼓铸造生产工艺4.2 砂处理工艺4.3 造型工艺4.4 熔炼、浇注工艺4.5 孕育处理4.6 铁水过滤4.7 正式投入生产的高性能汽车制动鼓铸件的组织与性能4.8 几点建议第五章 高性能制动鼓研制的社会和经济效益分析一、社会和经济效益第六章 结论参考文献硕士期间发表的学术论文
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标签：制动鼓论文; 高微合金铸铁论文; 抗热疲劳性论文;
