本發明專利技術涉及剎車盤技術領域，具體涉及一種碳化硅-氧化鋯顆粒增強的剎車盤鋁基復合材料的制備方法，其技術方案是：復合材料的原料由硅鋁合金、鎂合金為基體，通過浸潤碳化硅顆粒和氧化鋯顆粒增強；碳化硅顆粒浸潤前需要進行化學鍍銅處理。本發明專利技術制備的鋁基復合材料重量輕、比強度比剛度高、熱膨脹系數低，具有良好的導熱性和抗磨耐磨性。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及剎車盤
，具體涉及一種。
技術介紹
剎車盤是汽車制動系統的重要組成部分，其制動性能的好壞直接關系到車輛的行駛安全。目前廣泛使用的鑄鐵剎車盤因制動摩擦發熱而使其表面溫度高達6 O (TC，其工作表面溫度很高且溫度梯度大，易形成熱點而產生熱裂，并且鑄鐵剎車盤的重量重且耐磨性較差。目前行業內嘗試用鋁合金來代替鑄鐵材料鑄造剎車盤，盡管其重量輕、導熱性能好，但其強度和硬度較低，阻礙了其在剎車盤上的應用。
技術實現思路
本專利技術提供一種，可以解決現有鑄鐵剎車盤重量重、導熱性差、耐磨性差、易熱裂等缺陷。 本專利技術是通過以下技術方案實現的:所述復合材料的原料包括基體硅鋁鎂合金以及增強顆粒；所述的基體硅鋁鎂合金由三種合金熔煉而成，第一種的化學成分重量百分比為=S1:26-28%，余量為Al ;第二種的化學成分重量百分比為S1:8.84%、Mg:0.33%、Fe:0.18%、Mn:0.18%、T1:0.09%、Zn:0.01%,余量為Al ;第三種化學成分重量百分比為Al:8.8%, Zn:0.86%, Mn:0.25%, Si:0.032%、Cu:0.012%、Ni:0.007%、Fe:0.0020%，余量為 Mg ；所述的復合材料的制備步驟為:(I)、稱取第一種合金9-10kg、第二種合金6.5-7kg以及第三種合金1.1-1.21^分別加入到電阻爐中預熱至420-4251: ; (2)、稱取PM磷鹽變質劑250-270g和精煉劑110-120g分別加入到電阻爐中預熱至180_185°C ;所述的精煉劑為六氯乙燒或者無機復合精煉劑,所述無機復合精煉劑由13-17重量份硝酸鈉、14-18重量份氯化鈉、24-26重量份硝酸鉀、6-7重量份Na2SiF6 ,7-12重量份Na3AlF6、4_6重量份氟化鈣、6-12重量份石墨以及2-4重量份碳酸鈉混合而成；(3)、將預熱好的第一種合金和第二種合金混合后開始升溫熔煉；(4)、升溫至715-720°C時，加入第三種合金；(5)、升溫至760-765°C，加入一半預熱的精煉劑進行精煉并打渣；(6)、升溫至780_790°C，加入預熱的PM磷鹽變質劑，(8)、升溫至830-835°C，加入另一半的預熱的精煉劑進行精煉并打渣；(9)、降溫至740-750°C，加入提前預熱至200-220°C的增強顆粒并攪拌均勻，所述的增強顆粒由3-3.5kg碳化娃顆粒和0.6-0.8kg的氧化錯顆?；旌隙?且所述的碳化娃顆粒的平均粒徑為10-15 μ m，所述的氧化鋯顆粒的平均粒徑為3-5μπι;(10)、降溫澆筑得到復合材料，然后在500-510°C固熔處理5-7小時，淬火，然后在170-175°C時效處理4_6小時后得到碳化硅-氧化鋯顆粒增強的剎車盤鋁基復合材料。上述步驟進一步改進為:所述碳化硅顆粒需要進行化學鍍銅預處理，處理步驟為:(I)、將碳化硅顆粒放入電阻爐加熱升溫至210-220°c，保溫1-1.5小時，然后加熱升溫至420-425°C，保溫I小時，繼續升溫至900-950°C，在無氣氛保護下焙燒I小時，然后降溫至200-300°C保溫2小時，降溫至室溫；(2)、取上述碳化硅顆粒10重量份，加入到質量分數為6-8%的氫氧化鈉溶液中，通過超聲波進行清洗10-15分鐘,然后進行過濾并干燥碳化娃顆粒；(3)、將10體積份的質量分數為37%的鹽酸、10體積份的氫氟酸與100體積分的蒸餾水混合后，將碳化硅顆粒加入其中，通過超聲波進行清洗10-15分鐘，然后進行過濾并干燥碳化硅顆粒；(4)、將碳化硅顆粒加入到敏化液中，超聲波分散10-15分鐘，然后磁力攪拌10分鐘，然后過濾、水洗、干燥，所述的敏化液按照氯化亞錫4-5g、質量分數37%的鹽酸10-12ml以及蒸餾水150ml的比例混合而制得；(5)、將敏化后的碳化硅加入到活化劑中磁力攪拌25-30分鐘，然后過濾、水洗、干燥，所述的活化劑按照PdCl20.025-0.03g、質量分數37%的鹽酸8-9ml以及蒸餾水180ml的比例混合而制得；(6)、按照以下配料比例配置化學鍍液:稱取8-10g五水硫酸銅加水溶解后,然后加入15-18ml質量分數37%的甲醛混合制得溶液A,同時稱取8-10g無水碳酸鈉加水溶解后,然后加入35-40g酒石酸甲鈉并溶解后制得溶液B，將A溶液緩慢加入到B溶液中，并加入蒸餾水稀釋至IOOOml即得到化學鍍液；將活化后的碳化硅加入到化學鍍液中，其中碳化硅與化學鍍液中Cu元素的質量比為3.5-3.8:1，并加入10%的氫氧化鈉溶液調節PH為12.5-13，30-40°C反應30-45分鐘后過濾干燥；(7)、將鍍銅后的碳化娃在205_210°C下通入氫氣還原1-1.5小時后備用。所述步驟(6)鍍銅反應中加入穩定劑，所述的穩定劑為a，a'聯吡啶、亞鐵氰化鉀，2，9 二甲基鄰菲羅林、硫脲、2 —巰基苯駢噻唑以及甲醇中的一種或者任意幾種的混合。所述的穩定劑為亞鐵氰化鉀和甲醇的混合，且保持二者在化學鍍液中的含量分別為 130mg/L和 80ml/l。本專利技術制備的鋁基復合材料重量輕、比強度比剛度高、熱膨脹系數低，具有良好的導熱性和抗磨耐磨性，并且制備比較容易、成本低而且增強相在基體內彌散分布且具有各向同性，適用于各種復雜應力狀態。具體實施例方式以下通過具體實施例對本專利技術進行詳細說明。實施例1 一種，復合材料的原料包括基體硅鋁鎂合金以及增強顆粒；基體硅鋁鎂合金由三種合金熔煉而成，第一種的化學成分重量百分比為:S1:26-28%,余量為Al ;第二種的化學成分重量百分比為S1:8.84%、Mg:0.33%、Fe:0.18%、Mn:0.18%、T1:0.09%、Zn:0.01%，余量為 Al ;第三種化學成分重量百分比為 Al:8.8%, Zn:0.86%, Mn:0.25%, Si:0.032%、Cu:0.012%、Ni:0.007%、Fe:0.0020%，余量為Mg ;復合材料的制備步驟為:(1)、稱取第一種合金9-10kg、第二種合金6.5-7kg以及第三種合金1.1-1.21^分別加入到電阻爐中預熱至420-4251: ; (2)、稱取PM磷鹽變質劑250-270g和精煉劑110-120g分別加入到電阻爐中預熱至180_185°C ;精煉劑可以為六氯乙燒或者無機復合精煉劑，無機復合精煉劑由13-17重量份硝酸鈉、14-18重量份氯化鈉、24-26重量份硝酸鉀、6-7 重量份Na2SiF6 ,7-12重量份Na3AlF6、4_6重量份氟化鈣、6_12重量份石墨以及2-4重量份碳酸鈉混合而成；(3)、將預熱好的第一種合金和第二種合金混合后開始升溫熔煉；(4)、升溫至715-720°C時，加入第三種合金；(5)、升溫至760_765°C，加入一半預熱的精煉劑進行精煉并打渣；(6)、升溫至780-790°C，加入預熱的PM磷鹽變質劑，(8)、升溫至830-835°C，加入另一半的預熱的精煉劑進行精煉并打渣；(9)、降溫至740-750°C，加入提前預熱至200-220°C的增強顆粒并攪拌均勻，增強顆粒由3_3.5kg碳化娃顆粒和0.6-0.8kg的氧化錯顆?；旌隙?且碳化娃顆粒的平均粒徑為10-15 μ m,所述的氧化鋯本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種碳化硅?氧化鋯顆粒增強的剎車盤鋁基復合材料的制備方法，其特征在于，所述復合材料的原料包括基體硅鋁鎂合金以及增強顆粒；所述的基體硅鋁鎂合金由三種合金熔煉而成，第一種的化學成分重量百分比為：Si：26?28%，余量為Al；第二種的化學成分重量百分比為Si:8.84%、Mg：0.33%、Fe：0.18%、Mn：0.18%、Ti：0.09%、Zn：0.01%，余量為Al；第三種化學成分重量百分比為Al：8.8%，Zn：0.86%，Mn：0.25%，Si：0.032%、Cu：0.012%、Ni：0.007%、Fe：0.0020%，余量為Mg；所述的復合材料的制備步驟為：（1）、稱取第一種合金9?10kg、第二種合金6.5?7kg以及第三種合金1.1?1.2kg分別加入到電阻爐中預熱至420?425℃；（2）、稱取PM磷鹽變質劑250?270g和精煉劑110?120g分別加入到電阻爐中預熱至180?185℃；所述的精煉劑為六氯乙烷或者無機復合精煉劑，所述無機復合精煉劑由13?17重量份硝酸鈉、14?18重量份氯化鈉、24?26重量份硝酸鉀、6?7重量份Na2SiF6?、7?12重量份Na3AlF6、4?6重量份氟化鈣、6?12重量份石墨以及2?4重量份碳酸鈉混合而成；（3）、將預熱好的第一種合金和第二種合金混合后開始升溫熔煉；（4）、升溫至715?720℃時，加入第三種合金；（5）、升溫至760?765℃，加入一半預熱的精煉劑進行精煉并打渣；（6）、升溫至780?790℃，加入預熱的PM磷鹽變質劑，（8）、升溫至830?835℃，加入另一半的預熱的精煉劑進行精煉并打渣；（9）、降溫至740?750℃，加入提前預熱至200?220℃的增強顆粒并攪拌均勻，所述的增強顆粒由3?3.5kg碳化硅顆粒和0.6?0.8kg的氧化鋯顆?；旌隙?，且所述的碳化硅顆粒的平均粒徑為10?15μm，所述的氧化鋯顆粒的平均粒徑為3?5μm；（10）、降溫澆筑得到復合材料，然后在500?510℃固熔處理5?7小時，淬火，然后在170?175℃時效處理4?6小時后得到碳化硅?氧化鋯顆粒增強的剎車盤鋁基復合材料。...
【技術特征摘要】
1.一種碳化硅-氧化鋯顆粒增強的剎車盤鋁基復合材料的制備方法，其特征在于，所述復合材料的原料包括基體硅鋁鎂合金以及增強顆粒；所述的基體硅鋁鎂合金由三種合金熔煉而成，第一種的化學成分重量百分比為:S1:26-28%，余量為Al ;第二種的化學成分重量百分比為 S1:8.84%、Mg:0.33%、Fe:0.18%、Mn:0.18%、Ti:0.09%、Zn:0.01%，余量為 Al ；第三種化學成分重量百分比為 Al:8.8%, Zn:0.86%, Mn:0.25%, S1:0.032%、Cu:0.012%、N1:0.007%、Fe:0.0020%，余量為Mg ;所述的復合材料的制備步驟為:(I)、稱取第一種合金9-10kg、第二種合金6.5-7kg以及第三種合金1.1-1.2kg分別加入到電阻爐中預熱至420-4250C ;(2)、稱取PM磷鹽變質劑250_270g和精煉劑110_120g分別加入到電阻爐中預熱至180-185°C ;所述的精煉劑為六氯乙烷或者無機復合精煉劑，所述無機復合精煉劑由13-17重量份硝酸鈉、14-18重量份氯化鈉、24-26重量份硝酸鉀、6_7重量份Na2SiF6 ,7-12重量份Na3AlF6、4-6重量份氟化鈣、6_12重量份石墨以及2_4重量份碳酸鈉混合而成；(3)、將預熱好的第一種合金和第二種合金混合后開始升溫熔煉；(4)、升溫至715-720°C時，力口入第三種合金；(5)、升溫至760-765°C，加入一半預熱的精煉劑進行精煉并打渣；(6)、升溫至780-790°C，加入預熱的PM磷鹽變質劑，(8)、升溫至830-835°C，加入另一半的預熱的精煉劑進行精煉并打渣；(9)、降溫至740-750°C，加入提前預熱至200-220°C的增強顆粒并攪拌均勻，所述的增強顆粒由3-3.5kg碳化硅顆粒和0.6-0.8kg的氧化鋯顆?；旌隙?，且所述的碳化硅顆粒的平均粒徑為10-15 μ m,所述的氧化鋯顆粒的平均粒徑為3-5 μ m ; (10)、降溫澆筑得到復合材料，然后在500-510°C固熔處理5-7小時，淬火，然后在170-175°C時效處理4-6小時后得到碳化硅-氧化鋯顆粒增強的剎車盤鋁基復合材料。2.根據權利要求1所述的碳化硅-氧化鋯顆粒增強的剎車盤鋁基復合材料的制備方法，其特征在于，所述碳化硅顆粒需要進行化學鍍銅預處理，處...
【專利技術屬性】
技術研發人員：商好峰，李廣全，宋立偉，
申請(專利權)人：山東正諾機械科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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