DE3515198A1

DE3515198A1 - Eisenhaltiges bremsscheibenmaterial

Info

Publication number: DE3515198A1
Application number: DE19853515198
Authority: DE
Inventors: Hiroto Arata; Kazuo Kitakyushu Fukuoka Fujisawa; Daihachiro Tokio/Tokyo Sakurai; Kenji Kitakyushu Fukuoka Shiga; Isao Souma; Akira Iwatsuki Saitama Tanaka; Yusiyo Hanyu Saitama Watanabe
Original assignee: Akebono Brake Industry Co Ltd; Nippon Steel Corp
Current assignee: Akebono Brake Industry Co Ltd; Nippon Steel Corp
Priority date: 1984-04-28
Filing date: 1985-04-26
Publication date: 1985-10-31
Also published as: DE3515198C2; ES8606591A1; ES542632A0; US4902473A; JPH0349977B2; JPS60230961A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Bremsscheibenmaterial, das für Bremsbaugruppen von Lastkraftwagen und anderen großen Transportfahrzeugen verwendet wird.

Bremsbraugruppen für Autos können im allgemeinen als Trommelbremsbaugruppen oder Scheibenbremsbaugruppen klassifiziert werden. Scheibenbremsbaugruppen werden hauptsächlich für kleine Autos verwendet und Trommelbremsbaugruppen für große Autos. Trommelbremsbaugruppen können jedoch nicht wirksam für große Lastkraftwagen mit einer Ladekapazität von 8 t oder mehr verwendet werden, da die Bremswirkung nicht für jede Bremse oder jedes Rad einheitlich wäre, wenn von einer hohen Geschwindigkeit abgebremst wird. Unter extremen Bedingungen kann solch eine einseitige Wirkung der Bremsen in Unfällen resultieren.

In einer Scheibenbremsbaugruppe wird ein drehbares Bauteil (hier weiter als "Scheibe" bezeichnet), das auf einem Rad befestigt ist, gegen einen Bremsbelag gedrückt/ ^um die Bremswirkung zu erzeugen. Die Wirkung auf ^en Belag ist in kleinen Autos relativ gering, deshalb gibt es keine besonders schwerwiegende Reibungswärme und Reibungsabnutzung .

Die Beanspruchung, die auf diese Scheibe ausgeübt wird, ist jedoch in großen Autos wie einem großen Lastkraftwagen größer. Die Reibungswärme, die durch das Bremsen erzeugt wird, ist deshalb hoch. Ein Labyrinth von Rissen wird folglich oft in den Scheiben aus herkömmlichem Material erzeugt.

Da die Scheibe insbesondere einer großen Kraft und folglich einer beträchtlichen Reibungswärme ausgesetzt ist, wenn ein großer Lastkraftwagen oder ähnliches gebremst wird, erhöht sich die Temperatur der Scheibe schnell.

Solch eine schnelle Temperaturerhöhung tritt mit jeder Bremswirkung auf. Die Scheibe wird deshalb wiederholter Wärmeeinwirkung ausgesetzt. Dies resultiert in der Bildung eines Labyrinths von Rissen in einer herkömmlichen Gußeisen-Scheibe, wenn sie über einen längeren Zeitraum verwendet wird.

Die Temperaturerhöhung bewirkt eine örtlichen Differenz in der Bremskraft auf der Oberfläche der Scheibe und auch eine Steigerung der Abnutzung der Scheibe. Wenn eine gerissene Scheibe fortgesetzt verwendet wird, breiten sich die Risse weiter aus und die Scheibe wird möglicherweise zerstört.

Aus dem oben genannten ergeben sich viele Schwierigkeiten bei der Instandhaltung von Bremsscheiben bei großen Lastkraftwagen.

Die japanische geprüfte Patentveröffentlichung (Kokoku) Nr. 58-53713 beschreibt ein Scheibenmaterial, das eine kleine Menge Chrom von 0,61 bis weniger als 1,21 enthält und eine große Menge Nickel von 1,51 bis 3,01. Die Scheibe, auf die in dieser Veröffentlichung Bezug genommen wird, ist eine vom Hut-artigen Typ bei der nur die Rißausbreitung verhindert werden muß und keine Abnutzungsbeständigkeit in Betracht gezogen werden muß. Der beschriebene Legierungszusatz von Chrom und Nickel zielt darauf, die Rißzähigkeit zu erhöhen. Das beschriebene Scheibenmaterial ist jedoch unzweckmäßig für die Verwendung als drehende Scheibe von großen Autos, wie von großen Lastkraftwagen, bei denen eine beträchtlich hohe Beanspruchung auf die Scheibe einwirkt.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu beseitigen und ein Scheiben-

material zu schaffen, das unter großer Bremswirkung nicht reißt, wie in großen Lastkraftwagen, auf der Basis der Analyse des Abnutzungsmechanismus des Scheibenmaterials und seiner erforderlichen Eigenschaften.

Zur Lösung dieser Aufgabe der Erfindung wird ein Scheibenmaterial geschaffen, das aus 0,03 bis 11 Kohlenstoff, von 1,2 bis 201 Chrom, von 0,1 bis TS Molybdän und falls erforderlich, 0,11 oder mehr von mindestens einem Element besteht, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Nickel, Titan, Kupfer, Vanadium, Niob, Wolfram und Bor besteht, wobei der Rest Eisen und unvermeidbare Beimengungen ist.

Die vorliegende Erfindung wird durch die Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen deutlicher und es wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen.

Es zeigen:

Fig. 1 ein experimentelles Bremsgerät;

Fig. 2 eine grafische Darstellung des Verhältnisses zwischen der Anzahl der Bremswirkungen und der

Dehnung, und der Darstellung der Fläche der Rißentstehung d.h. wo auf einer Scheibe Risse erzeugt

werden, für die Scheibe eines großen Lastkraftwagens;

Fig. 3 eine grafische Darstellung der Brinell-Härte und
des Einschnürwertes von eisenhaltigen Materialien
und

Fig. 4 eine Ansicht einer Scheibe zur Verwendung in
großen Lastkraftwagen.

Die Versuche der Erfinder, um zu einer Lösung zu gelangen, sind mit Bezug auf die Fig. 1, 2 und 3 erklärt.

Fig. 1 verdeutlicht die experimentelle Vorrichtung, die durch die Erfinder verwendet wurde. In Fig. 1 wurde eine Scheibe 1 auf einem drehbaren Schaft 2 befestigt und zur Rotation mit einer hohen Geschwindigkeit durch eine Bewegungseinrichtung (nicht gezeigt) gebracht. Eine hydraulische Leitung 3 übertrug den Druck zu den Belägen 4, die dann folglich gegen die Scheibe 1 in einer Bremswirkung gedrückt wurden. Die Beläge 4 waren aus einem herkömmlichen halbmetallischem Material, das hauptsächlich aus Stahlwolle, Graphit und Asbest zusammengesetzt war. In den Experimenten wurde das Bremsen mit einer vielfachen Anzahl und Intervallen durchgeführt, um tatsächliches Autofahren zu simulieren.

Verschiedene Zusammensetzungen von Gußeisen wurden für die Scheibe 1 verwendet. Die Eigenschaften der Scheibe 1, die für effektives Bremsen erforderlich sind, wurden durch Bestimmung der Rißerzeugungsverhältnisse auf der Scheibe 1, dem Ausmaß der Abnutzung der Scheibe 1, dem Ausmaß der Abnutzung der Polster 4 und ähnlichen bestimmt.

Es wurde nach dem Bremstest deutlich, daß von 0,1 bis 0,4! der thermischen Dehnung auf der Bremsoberfläche auf der Scheibe 1 erzeugt wurden. Es wurde ebenfalls deutlich, daß während wiederholtem Bremsen die Temperatur der Bremsoberfläche auf der Scheibe 1 sich auf eine Temperatur von 600⁰C oder mehr erhöhte und zusätzlich das Reißen gefördert wurde, was zurückzuführen ist auf das Dehnungsphänomen von Gußeisen, das bei dieser Temperatur auftritt. Das Dehnungsphänomen ist allgemein bei Gußeisen bekannt. Im Falle von Gußeisenscheiben erhöht es die thermische Dehnung über jene, die normalerweise durch

diese Temperaturerhöhung erwartet wird.

Aus den oben beschriebenen Erläuterungen schlossen die Erfinder, daß herkömmliches Gußeisen, das für Scheiben verwendet wird, durch Stahl ersetzt werden muß.

Dies wird-detaillierter in Bezug auf Fig. 2 erklärt, die das Verhältnis zwischen der Zahl der wiederholten Bremswirkungen (N) und der Dehnung bis zur Zerstörung (Reißen) von herkömmlichem Material, d.h. Graugußeisen und dem erfindungsgemäßen Material, das hier beschrieben wird, zeigt.

Das Verhältnis von Ερ·Ν = Konstant ist für das Auftreten der Zerstörung gegeben, wobei Ep die Dehnung, wie es in Fig. 2 gezeigt ist, darstellt. Herkömmliches Graugußeisen reißt z.B. bei 100 wiederholten Bremswirkungen wenn die Dehnung (Ep) mehr als 0,5? beträgt und reißt nicht, wenn sie kleiner als 0,51 ist.

Die horizontale gerade Linie von 0,41 wurde unter Verwendung des in Fig. 1 gezeigten Gerätes durch die Erfinder als höchster Wert bestimmt, der in der Scheibe 1 erzeugt wurde. Herkömmliches Graugußeisen wird deshalb bei etwa 150 bis 200 wiederholten Bremswirkungen reissen. Demgegenüber reißt das erfindungsgemäße Material nicht, bis zu mehr als 10 000 wiederholten Bremswirkungen. Dies zeigt eine längere Lebensdauer des erfindungsgemäßen Materials, als die von herkömmlichem Graugußeisen. Wenn die Zerstörung der zwei Materialien bei 1000 wiederholten Bremswirkungen verglichen wird, beträgt die erforderliche Dehnung zur Zerstörung der ersteren 0,21 und die Dehnung der letzteren beträgt 1,15S. Dies verdeutlicht, daß das erfindungsgemäße Material hochbeständig gegenüber Zerstörung ist, wenn es hoher Dehnung ausgesetzt ist.

In Fig. 3 sind die Untersuchungen der Erfinder für die Reibungseigenschaft der eisenhaltigen Materialien, die zum Bremsen erforderlich ist, erklärt.

Wenn der Wert der Einschnürung des eisenhaltigen Materials 251 oder weniger beträgt (Fläche A), entstehen Risse. Wenn die Härte H_ß 150 oder weniger beträgt (Fläche B) wird das Ausmaß der Abnutzung groß. Eisenhaltige Materialien weisen die Eigenschaften auf, die in beide dieser Flächen A und B fallen, und folglich sind sie zur Verwendung als Scheibenmaterial für große Autos unzweckmäßig.

FCH in Fig. 3 entspricht Graugußeisen, das in Japan Industrial Standard (JIS) G 5501 bestimmt ist, und weist eine Einschnürung von 8! oder weniger auf. FCD entspricht Graugußeisen, das in JIS G 5502 bestimmt ist und ist gegenüber FCD in der Einschnürung verbessert, und weist eine Einschnürung von 151 oder weniger auf. FCH und FCD werden zusammen als Gußeisen "D" bezeichnet, welches bisher als Scheibenmaterialien verwendet wurde. Solche Materialien fallen in das Bereich A. Es wird keine Verbesserung dieser Materialien in der Einschnürung deutlich, um sie aus dem Bereich A zu verschieben.

In dem Bereich C werden sowohl große Härte als auch hohe Einschnürung erzielt! Um eisenhaltige Materialien mit den Eigenschaften des Bereichs C zu schaffen, sind die Einarbeitung einer großen Menge von speziellen Elementen oder andere Faktoren wesentlich. Diese Faktoren sind jedoch in einem industriellen Maßstab schwierig anzuwenden. Zusätzlich ist die Härte des Bereiches C für den Aspekt der Abnutzungsbeständigkeit einer Scheibe nicht notwendig.

Folglich schaffen die Bereiche, außer A, B, C und D, d.h.

die Bereiche E, F und G die geforderte Abnutzungs- und Reißbeständigkeit.

Die Eigenschaften des Bereichs E werden durch hochlegierte Schmiedestähle erreicht, wie 13 Chromstähle. Diese Stähle sind jedoch teuer, außer für spezielle Zwecke. Es ist deshalb kein wahrer Vorteil, hochlegierte Schmiedestähle mit den Eigenschaften des Bereichs E zu verwenden.

Die Eigenschaften des Bereichs F werden durch mittellegierte Stähle mit einem Legierungselementgehalt von 3! oder mehr erreicht. Diese Stähle können nur in einem Fall verwendet werden, in dem sie einer hohen Abnutzung unterworfen sind.

Die Eigenschaften von Bereich G werden durch niedriglegierte Stähle erreicht, die Legierungselemente in einer Menge von 31 oder weniger enthalten. Da diese Stähle die geforderte Härte und Einschnürung bei einem geringen Gehalt von Legierungselementen erreichen kennen, sind sie für die Verwendung als Scheibenmaterialien für große Lastkraftwagen sehr erwünscht.

Die Scheibenmaterialien, die in der japanischen geprüften Patentveröffentlichung Nr. 58-53713 beschrieben wurden, fallen in die Bereiche F oder G. Dieses Material kann eine annehmbare Abnutzungsbeständigkeit haben, aber seine Eigenschaften sind wegen seines geringen Chromgehalts zur Verwendung als eine Scheibe in Bszug auf seine schlechten Eigenschaften bei hoher Temperatur nicht zweckmäßig.

Die Studie "Study of High-Speed Railway" (veröffentlicht von "Ken Yu Sha" Foundation am 31. März 1967) beschreibt die experimentelle Verwendung für Zugbremsen von einem Stahl mit 0,21 Kohlenstoff und 0,9? Chrom, der in das

Bereich G fällt. Es wird in dieser Studie berichtet, daß Kratzer-Risse und das Einreißen von Rissen auf dem oben genannten Stahl erzeugt wird.

Der Stahl mit 0,21 Kohlenstoff und 0,9! Chrom hat auch den Nachteil der oben genannten Risse, wenn er als Scheibenmaterial für große Autos verwendet wird. Zusätzlich ist wegen des geringen Chromgehaltes dieses Stahls die Abnutzungsbeständigkeit und Oxidierungsbeständigkeit zu schlecht für eine Verwendung als Scheibenmaterial für ein großes Auto.

Folglich muß die Zusammensetzung von eisenhaltigen Materialien, die in das Bereich G fallen, weiter untersucht werden.

Wieder auf den Stahl bezogen, der in der japanischen geprüften Patentveröffentlichung Nr. 58-53713 beschrieben wurde, ist der höchste Chromgehalt von weniger als 1,21 (Cr < 1,21) zu gering, um eine hohe Beständigkeit gegenüber Reißen unter Temperaturermüdung, Oxidierungsabnutzung und Deformierung unter einer hohen Temperatur zu schaffen. Nickel, welches ein unerläßliches Element ist, übt keine direkte Beeinflussung auf die Bremseigenschaften einer Scheibe aus, aber übt einen Einfluß auf die Härte aus, wie es weiter unten detaillierter beschrieben wird. Nickel hat vielmehr einen schädlichen Einfluß, wenn der oben genannte Stahl als Scheibenmaterial für ein großes Auto verwendet wird. Das heißt, der Stahl wird während der Bremswirkung gehärtet, gefolgt durch Kühlen und dies ist verantwortlich für das Reißen. Es tritt nicht nur das Reißen, sondern auch eine beträchtliche Oxidierungsabnutzung auf, so daß der oben genannte Stahl für lange Verwendung als Scheibenbremsen nicht zweckmäßig ist.

Die oben genannten Experimente und Betrachtungen können wie folgt zusammengefaßt werden: Als Scheibenmaterial für ein kleines Auto sind die grundsätzlich geforderten Eigenschaften die Abnutzungsbeständigkeit und geringe Kosten. Gußeisen erreicht diese Eigenschaften. Für ein Scheibenmaterial eines großen Autos sind die grundsätzlich geforderten Eigenschaften eine Beständigkeit gegenüber Reißen, Temperaturemüdung, Wärmeeinwirkung und Oxidierungsabnutzung. Diese Eigenschaften sind für das Scheibenmaterial eines kleinen Autos nicht erforderlich. Die vorliegende Erfindung wurde nach umfangreichem Studium der Eigenschaften von eisenhaltigen Materialien vervollständigt, welche bisher nicht als Scheibenmaterialien verwendet wurden.

Die Zusammensetzung des erfindungsgemäßen Materials wird nun erklärt.

Kohlenstoff muß mit mindestens 0,031 zum Bilden der Karbide mit Eisen, Chrom und Molybdän oder ähnlichen vorhanden sein und erhöht die Abnutzungsbeständigkeit. Der Kohlenstoffgehalt wird bei 1,01 als Höchstwert gehalten, um nicht den Einschnürungswert zu verringern. Wenn der Kohlenstoffgehalt einen geringen Wert innerhalb des Bereichs von 0,03 bis 1,01 hat, ist eine große Menge eines Legierungselements erforderlich, um eine hohe Härte zu erreichen. In diesem Fall werden die Kosten des eisenhaltigen Materials erhöht. Wenn der Kohlenstoffgehalt von einem äußerst geringen Wert in dem Bereich von 0,03 bis 1,01 ist, müssen reine Rohmaterialien ausgewählt werden, um die Kohlenstoffeinmischung in die Schmelze aus den Legierungszusätzen zu verhindern. Auch in diesem Falle werden die Kosten des eisenhaltigen Materials erhöht. Wenn der Kohlenstoffgehalt 0,51 oder mehr beträgt, ist Schmieden erforderlich, um die geforderte Einschnürung zu

erhalten. Der bevorzugte Kohlenstoffgehalt liegt deshalb von 0,1 bis 0,51. In diesem Fall kann Gußmaterial vorteilhaft verwendet werden.

Chrom erhöht die Abnutzungsbeständigkeit, die Oxidierungs-Abnutzungsbeständigkeit und den "y -Transformierungs-Punkt. Mindestens 1,21 Chrom ist erforderlich, um diese verbesserten Effekte zu erhalten. Die Materialkosten erhöhen sich und das Material versprödet bei einem Chromgehalt von mehr als 201. Der bevorzugte Chromgehalt liegt deshalb von mehr als 1,21 bis 3!.

Bei einem Gehalt von 0,11 oder mehr erhöht Molybdän

effektiv die Plastizität und die Abnutzungsbeständigkeit.

Der höchste Molybdängehalt beträgt vom ökonomischen Standpunkt 1I.

Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt das eisenhaltige Material 251 oder mehr der Einschnürung und eine Härte H_ß von 150 oder mehr bei Normaltemperatur und eine Temper-Erweichungs-Beständigkeit in Bezug auf die Härte bei 500⁰C von mehr als 5 01 der Härte bei Normaltemperatur.

Die Temper-Lrweichungs-Beständigkeit entsprechend dieser Ausführung wurde nach unter Untersuchungen der Abnutzung bestimmt, die während der· Bremswirkung auftritt, wobei das in Fig. 1 gezeigte Gerät verwendet wurde. Die Temperatur der Bremsoberfläche der Scheibe 1 erhöhte sich auf 600⁰C oder mehr während der Bremswirkung und sogar bis zum γ-Phasenbereich im Falle einer extremen Temperaturerhöhung. Unter solch einer Temperaturerhöhung wird das Scheibenmaterial erweicht, wird oxidiert und wird dann verschlissen. Um die Scheibe 1 mit einer höheren Abnutzungsbeständigkeit zu schaffen, sollte das

Material der Scheibe 1 beständig gegenüber der Temper-Erweichung und der Oxidierung sein. Die Temper-Erweichungs-Beständigkeit entsprechend der

oben genannten Ausführungsform ermöglicht, daß das Material nicht verschleißt. Die Eigenschaften der Ausführungsform werden grundsätzlich durch die oben genannte Zusammensetzung erzielt. In dieser Beziehung schafft der Kohlenstoffgehalt von 1,01 oder weniger die Einschnürung und Chrom und Molybdän schaffen die Temper-Erweichungs-Beständigkeit. Zusätzlich wird die gewünschte Einschnürung in dem Gußmaterial bei 0,81 Kohlenstoff oder weniger, vorzugsweise 0,51 oder weniger erreicht.

Das erfindungsgemäße eisenhaltige Material kann weiterhin Silicium und Mangan genauso wie Beimengungen enthalten. Silicium deoxidiert den Sauerstoff wie bei einer gewöhnlichen Stahlherstellung und verhindert das Auftreten von Gas-Fehlerstellen durch Sauerstoff-Verunreinigung aus einer Form wie beim gewöhnlichen Gießen. Zusätzlich unterdrückt Silicium die Oxidierung während der Bremswirkung. Der bevorzugte Siliciumgehalt liegt von 0,4 bis 2,5!. Falls der Siliciumgehalt 2,52 übersteigt, versprödet das eisenhaltige Material. Mangan ist ein Deoxidierungselement wie Silicium. Der Mangangehalt kann gewöhnlich 1 betragen.

Zusätzlich zu den oben beschriebenen Elementen kann das erfindungsgemäße eisenhaltige Material 0,1 ξ oder mehr von mindestens einem Element enthalten, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Nickel, Titan, Kupfer, Vanadium, Wolfram und Bor besteht. Wenn zwei oder mehr Elemente zugesetzt werden, sollte der gesamte niedrigste Gehalt 0,1 ξ betragen. Diese Elemente können die Festigkeit, die Zähigkeit, die Abnutzungsbeständigkeit und die Beständig-

3^15198

keit gegenüber Wärmebeeinflussung erhöhen. Der höchste Gehalt (Gesamtgehalt im Falle von zwei oder mehr Elementen) beträgt vorzugsweise 21.

Das Verfahren zur Herstellung der Scheibe für eine Bremsscheibe wird nun beschrieben.

Das drehbare Teil einer Bremsscheibe (weiter als "Scheibe" bezeichnet), kann durch Gießen, Schmieden oder Schweißmontage oder eine Verbindung davon hergestellt werden. Die Scheibe ist vorzugsweise mit Rippen zur verstärkten Abkühlung ausgerüstet. Um die Scheibe mit Rippen herzustellen und die Kosten zu reduzieren, ist Gießen bevorzugt.

Die eisenhaltige Zusammensetzung wird in einem Grund-Lichtbogenofen oder Grund-Hochfrequenzofen geschmolzen und dann in Formen gegossen. Die Arten der Formen sind nicht spezifisch begrenzt, sind aber vorzugsweise Grünsandformen, CCv-Formen, Hardoxformen (Warenname von S.A.P.I.C. aus Frankreich) und Gehäuse-Formen (Shell molds). Der Kern der Formen muß durch ein organisches Bindemittel gebunden sein. Das Gußmaterial wird normal geglüht, vorzugsweise bei einer Temperatur von 850 bis 970⁰C und dann getempert, vorzugsweise bei einer Temperatur von 700 bis 730⁰C, wenn der Chromgehalt 101 oder weniger beträgt. Das Normalglühen und Tempern sind für ein Material nicht notwendig, das mehr als 10% Chrom enthält. Nickel in einer Menge von 0,5 bis 1,01 erhöht die Härtbarkeit, so daß Scheiben mit geringer Abkühlgeschwindigkeit durch den Masseneffekt befriedigend normalgeglüht werden können.

Die vorliegende Erfindung wird nun anhand von Beispielen erläutert, die den Schutzumfang der Erfindung nicht be-

grenzen. Beispiele

In Fig. 4 ist die Form der Scheiben für die Bremsscheibe, die in den Beispielen hergestellt wird, gezeigt. Die Bezugsnummer 5 zeigt die Bremsoberfläche, 6 die Rippen zur Verstärkung des Abkühlens und 7 eine Platte zum Montieren eines Reifens.

Die chemische Zusammensetzung und die mechanischen Eigenschaften der Scheiben genauso wie die Ergebnisse des Bremsversuches sind in Tabelle 1 gezeigt.

Die in Tabelle 1 gegebenen Scheibenmaterialien sind Gußmaterialien. "Herkömmliches Material" verdeutlich Graugußeisen, während "Erfindung A-I" Gußstahl darstellt, der bei 950⁰C normalgeglüht und bei 710⁰C getempert wurde.

Es wird aus Tabelle 1 deutlich, daß erfindungsgemäße Scheibenmaterialien unter Bedingungen, bei denen herkömmliches Gußeisen reißt, nicht reissen. Die Risse sind in Form eines Labyrinths und schwerwiegend. Die Abnutzung der erfindungsgemäßen Scheibenmaterialien ist auch geringer als die des herkömmlichen Gußeisens.

Die Zugfestigkeit und Einschnürung, die durch die vorliegende Erfindung erhalten wurden, sind beträchtlich größer als jene, von herkömmlichem Gußeisen. Die Materialien D bis E haben eine Härte bei einer Normaltemperatur von nahezu gleich jener des herkömmlichen Graugußeisens und zeigen eine höhere Zugfestigkeit und Einschnürung. Die Materialien B, C und H haben eine höhere Härte bei einer Normaltemperatur als jene des herkömmlichen Graugußeisens. Die mechanischen Eigenschaften der Materialien A

bis H, die jenen des herkömmlichen Graugußeisens überlegen sind, werden auch bei 500⁰C aufrechterhalten.

TABELLE

Normaltemperatur 500'C Bremsversuch

Zug- Ein- Zug- Ein- Ausmaß

C Si Mi P^-S NiCrMoVCUHNb B festig- schnü- festig-schnü- Risse der Abkeit rung Härte keit rung Härte nutzung

Herkffimmli- % % % % %«%%%%%%% kg/mn² % H_B kg/ran² % H_B (um)

ches Mate-3.5 1.80 0.40 0.038 0.025 -------- 25 0.5 200 18 2 120 Ja

Erfin-

dung A °·²¹ °·⁶¹ °·⁸⁵ °·⁰²⁴ °'⁰¹⁵ °·^{46 1}^⁵⁰ °·⁴⁶ ^{80 60 260 60 65 22}° Nein 2.0 ^

Erfin- _{Q 3Q Q AQ Q} _g7 _{Q021 Q} _Olfi _ _{χ 5 χ L} _ _ _{Q 280 g5 6Q 23Q} ,,

dung B

^Erfln" 0.10 0.41 1.20 0.022 0.015 1.2 15.0 0.8 ----- 65 50 400 45 70 320 " 0.5 °°

dung C

0.15 0.35 0.55 0.021 0.016 - 2.25 1.0 - - - - - 84 50 220 57 73 200 " 1.5 -»

dung D -«j

^Erfin" 0.12 0,42 0.80 0.019 0.017 9.0 1.0 - 56 72 190 41.0 72 170 "

dung E

^Erfln" 0.2 0.43 0.85 0.023 0.014 - 5.0 1.0 - 57 65 185 40.0 70 160 "

dung F

Erfindung G

^Erfln" 0.28 1.20 0.60 0.018 0.016 - 1.60 0.5 0.70 - 84.0 45.0 265 61.0 58 220 "

dung H

^Erfin" 0.19 0.60 0.43 0.020 0.013 - 1.53 0.55 - 0.OO3 85.5 45.0 280 62.5 60.0 225 "

dung I

Claims

Patentansprüche

1. Bremsscheibenmaterial,

g ekennzeicb.net durch von 0,03 bis 11 Kohlenstoff, von 1,2 bis 201 Chrom, von 0,1 bis 11 Molybdän und einen Rest aus im wesentlichen Eisen und unvermeidbaren Beimengungen. *

2. Bremsscheibenmaterial nach Anspruch 1,

dadurch gekenn zeichnet, daß es eine Einschnürung von 251 oder mehr und eine Härte H_ß bei Normaltemperatur von 150 oder mehr und eine Temper-Erweichungs-Beständigkeit in Bezug auf die Härte bei 500⁰C von mehr als 501 der Härte bei Normaltemperatur aufweist.

3. Bremsscheibenmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich von 0,1 bis 21 von mindestens einem Element enthält, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Nickel, Titan,

Kupfer, Vanadium, Niob, Wolfram und Bor besteht.

4. Bremsscheibenmaterial nach Anspruch 1 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich von 0,4 bis 2,51 Silicium enthält.

5. Bremsscheibenmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

dadurch gekennzeichnet, daß es ein Gußmaterial mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,1 bis 0,51 ist.

6. Bremsscheibenmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 5 ,

dadurch gekennzeichnet, daß es normalgeglüht und getempert ist und 101 oder weniger Chrom enthält.