用于车辆的刹车盘的制备方法、刹车盘及车辆

摘要

本发明公开了一种用于车辆的刹车盘的制备方法、刹车盘及车辆，所述用于车辆的刹车盘的制备方法包括：如下步骤：对放置在SiC骨架上的铝合金锭进行无压浸渗以使铝合金锭浸渗到SiC骨架内，所述无压浸渗过程包括：预热步骤：将温度提升至T1，并保持时间t1；加热步骤：继续加热至温度达到T2，并保持时间t2；降温步骤：降温至温度T3，并保持时间t3，其中T2＞T3＞T1，并且t1＜t2＜t3；冷却步骤：降温至温度T1。根据本发明的用于车辆的刹车盘的制备方法，可制得制动效能、散热性能等综合性能优良的刹车盘。

权利要求

1.一种用于车辆的刹车盘的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将SiC粉末颗粒进行烧结形成多孔的SiC骨架，所述SiC粉末颗粒的尺寸为100目，对放置在所述SiC骨架上的铝合金锭进行无压浸渗以使所述铝合金锭浸渗到所述SiC骨架内，所述无压浸渗过程包括：预热步骤：将温度提升至T1，并保持时间t1；

加热步骤：继续加热至温度达到T2，并保持时间t2；

降温步骤：降温至温度T3，并保持时间t3，其中T2＞T3＞T1，并且t1＜t2＜t3；

冷却步骤：降温至温度T1；

所述t1＝2min，所述t2＝10min，所述t3＝240min；

所述T1＝150℃，所述675℃≤T2≤685℃，所述660℃≤T3≤670℃；

在所述冷却步骤之后，通过水冷方式对样件进行二次冷却。

2.根据权利要求1所述的用于车辆的刹车盘的制备方法，其特征在于，将所述铝合金锭以及所述SiC骨架放置在加热炉中进行所述无压浸渗工艺。

3.根据权利要求1所述的用于车辆的刹车盘的制备方法，其特征在于，所述冷却步骤采用自然冷却方式进行降温。

4.根据权利要求1所述的用于车辆的刹车盘的制备方法，其特征在于，还包括：切除步骤：在水冷所述样件后切除多余的铝合金边角。

5.一种用于车辆的刹车盘，其特征在于，所述刹车盘为通过采用权利要求1-4中任一项所述的制备方法获得的刹车盘。

6.一种车辆，其特征在于，包括权利要求5中所述的刹车盘。

说明书

用于车辆的刹车盘的制备方法、刹车盘及车辆

技术领域

[0001] 本发明涉及车辆技术领域，具体而言，涉及一种用于车辆的刹车盘的制备方法、刹车盘及车辆。

背景技术

[0002] 目前市场上刹车盘材料普遍使用铸铁，当长时间制动或者频繁制动时，制动盘温度急剧升高，制动盘如不能有效散热，制动效能就会降低，制动效果变差，容易引发安全问
题。所以解决制动盘的有效散热问题对于长时间制动或者频繁制动下的制动盘的制动效能
和稳定性尤为重要。解决散热问题，可以从结构方面进行优化，比如开槽，但是限于材质原
因，散热效果有待进一步提高，因此存在改进空间。

发明内容

[0003] 本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种用于车辆的刹车盘的制备方法，所述制备方法可制得制动效能、散热性能等综合性能优良的
刹车盘。

[0004] 本发明还提出了一种通过上述制备方法获得的刹车盘。

[0005] 本发明还提出了一种具有上述刹车盘的车辆。

[0006] 根据本发明实施例的用于车辆的刹车盘的制备方法，包括如下步骤：对放置在SiC骨架上的铝合金锭进行无压浸渗以使所述铝合金锭浸渗到所述SiC骨架内，所述无压浸渗
过程包括：预热步骤：将温度提升至T1，并保持时间t1；加热步骤：继续加热至温度达到T2，
并保持时间t2；降温步骤：降温至温度T3，并保持时间t3，其中T2＞T3＞T1，并且t1＜t2＜
t3；冷却步骤：降温至温度T1。

[0007] 根据本发明的用于车辆的刹车盘的制备方法，通过对铝合金锭和SiC骨架采用无压浸渗的方法，具体通过预热步骤、加热步骤、降温步骤和冷却步骤以获得陶瓷基复合材料
刹车盘，从而在保证刹车盘制动效能的条件下，有效改善刹车盘的散热效能。

[0008] 根据本发明一个实施例的用于车辆的刹车盘的制备方法，将所述铝合金锭以及所述SiC骨架放置在加热炉中进行所述无压浸渗工艺。

[0009] 可选地，所述冷却步骤采用自然冷却方式进行降温。

[0010] 进一步地，在所述冷却步骤之后，通过水冷方式对样件进行二次冷却。

[0011] 可选地，所述用于车辆的刹车盘的制备方法还包括：切除步骤：在水冷所述样件后切除多余的铝合金边角。

[0012] 根据本发明一个实施例的用于车辆的刹车盘的制备方法，所述t1＝2min，所述t2＝10min，所述t3＝240min。

[0013] 根据本发明一个实施例的用于车辆的刹车盘的制备方法，所述T1＝150℃，所述675℃≤T2≤685℃，所述660℃≤T3≤670℃。

[0014] 根据本发明一个实施例的用于车辆的刹车盘的制备方法，将SiC粉末颗粒进行烧结形成多孔的SiC骨架，所述SiC粉末颗粒的尺寸为100目。

[0015] 根据本发明的第二方面的刹车盘为通过上述第一方面任一项所述的制备方法获得的刹车盘，从而具有制动效能好、散热性能好、质量轻、噪音小等较好的综合性能。

[0016] 根据本发明的第三方面的车辆，设置有如第二方面所述的刹车盘。所述车辆与上述的刹车盘相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

[0017] 本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

[0018] 本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

[0019] 图1是根据本发明实施例的刹车盘的结构示意图；

[0020] 图2是对放置在SiC骨架上的铝合金锭以及SiC骨架进行无压浸渗的加工示意图；

[0021] 图3是根据本发明实施例的用于车辆的刹车盘的制备方法的流程图；

[0022] 图4是根据本发明一种优选的实施例的刹车盘制备方法的流程图。

[0023] 附图标记：

[0024] 刹车盘100，盘片1，风道11，安装凸台2，螺纹安装孔21，铝合金锭3，SiC骨架4。

具体实施方式

[0025] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附
图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

[0026] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操
作，因此不能理解为对本发明的限制。

[0027] 下面参考图2-图4描述根据本发明实施例的用于车辆的刹车盘的制备方法。如图2-图4所示，根据本发明实施例的用于车辆的刹车盘的制备方法，包括：如下步骤：对放置在
SiC骨架4上的铝合金锭3进行无压浸渗以使铝合金锭3浸渗到SiC骨架4内，所述无压浸渗过
程包括：预热步骤、加热步骤、降温步骤和冷却步骤。

[0028] S10：预热步骤包括将温度提升至T1，并保持时间t1；

[0029] S20：加热步骤包括继续加热至温度达到T2，并保持时间t2；

[0030] S30：降温步骤包括降温至温度T3，并保持时间t3，其中T2＞T3＞T1，并且t1＜t2＜t3；

[0031] S40：冷却步骤包括降温至温度T1。

[0032] 通过上述步骤，将熔化的铝合金如ZL101通过一种无压浸渗工艺，渗入用陶瓷粉末颗粒(如碳化硅(SiC)颗粒)形成的基体骨架中，从而形成具有两者优点的复合材料刹车盘。

[0033] 根据本发明实施例的用于车辆的刹车盘的制备方法，通过对铝合金锭3和SiC骨架4采用无压浸渗的方法，具体通过预热步骤、加热步骤、降温步骤和冷却步骤以获得陶瓷基
复合材料刹车盘，从而在保证刹车盘100制动效能的条件下，有效改善刹车盘100的散热效
能。

[0034] 在车辆行驶过程中，当驾驶员踩下刹车时，制动卡钳夹住刹车盘100而产生制动力，从而起到减速或者停车的作用。如图1所示，刹车盘100可以包括盘片1和安装凸台2，盘
片1的外周面可以设置有多条风道11，每条风道11与盘片1的中心连通，由此在汽车行使过
程中通过风道11可实现空气对流，从而达到散热的目的，进而可有效提高刹车盘100的散热
效果。

[0035] 安装凸台2的端面上可设置有多个螺纹安装孔21，这样，螺纹紧固件如螺栓可穿过螺纹安装孔21实现刹车盘100与轮毂的连接。

[0036] 根据本发明的一个实施例，如图2所示，可以将铝合金锭3放置在SiC骨架4上，然后将具有铝合金锭3的SiC骨架4放置在加热炉中进行无压浸渗工艺，使铝合金锭3逐渐熔化后
渗入到陶瓷基体内，从而实现无压浸渗，完成两者的结合，工艺简单，成本低。

[0037] 可选地，冷却步骤可以采用自然冷却方式进行降温，由此，可有效降低刹车盘100的生产成本，且可实现均匀冷却。

[0038] 进一步地，在冷却步骤之后，可以通过水冷方式对样件进行二次冷却(S40)，由此，可使样件的冷却更充分。

[0039] 进一步地，本发明的用于车辆的刹车盘的制备方法还可以包括：S50：切除步骤，具体为在水冷样件后切除多余的铝合金边角，由此可防止铝合金边角对操作人员的身体造成
损伤，使样件的边缘光滑圆整。

[0040] 在本发明一种较优的实施例中，如图4所示，t1＝2min，t2＝10min，t3＝240min，T1＝150℃，675℃≤T2≤685℃，660℃≤T3≤670℃，也就是说，将铝合金锭3搁置在预先做好
的陶瓷刹车盘骨架(SiC骨架4)上，将其一起放入加热炉中，逐渐加热至150℃，保温2min，继
续加热至680±5℃进行保温10min，再降温至665±5℃进行保温240min，之后自然冷却至
150℃，取出样件，水冷降温，最后去除多余的铝合金边角，从而得到质量轻、性能好的陶瓷
刹车盘100。

[0041] 在制备陶瓷刹车盘骨架时，将SiC粉末颗粒进行烧结形成多孔的SiC骨架4，由此，便于铝合金锭3熔化后能够渗入到SiC骨架4内，且制得的刹车盘100散热性能好，质量轻。

[0042] 制得的Al/SiC复合材料中，铝的质量百分比可以为35％-45％，同时，制备过程中，可对SiC粉末颗粒的大小及铝合金的用量进行控制，由此，通过调节SiC粉末颗粒的大小及
铝合金的占比，有利于调节改善刹车盘100的性能。

[0043] 本发明还提供了一种刹车盘100，该刹车盘100为通过上述制备方法获得的铝合金浸渗陶瓷刹车盘，因其以陶瓷为基体材料，通过浸渗铝合金，从而可有效提高刹车盘100的
散热性能，保证制动盘的制动效能和热稳定性，从而极大地提高汽车制动安全性能；同时该
刹车盘100质量轻，有助于实现汽车轻量化，降低油耗；本发明刹车盘100以陶瓷骨架为主
体，有助于改善制动噪音问题，提高客户使用满意度。

[0044] 本发明还提供了一种车辆，该车辆包括上述的刹车盘100，从而具有制动性能好等优点。

[0045] 在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结
构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的
示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特
点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

[0046] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本
发明的范围由权利要求及其等同物限定。