山东众兴众兴汽车配件有限公司率先将铝陶制动盘应用于商用车,并优化了制动盘与轮毂的连接方式;铝陶制动盘重量轻、耐磨、耐腐蚀、使用寿命长,明显优于传统的HT250制动盘。
1、材料:
铝陶(不同碳化硅体积分数的铝基复合材料)代替HT250材料。
铝陶制动盘原材料为铝粉、碳化硅粉等,经粉末冶金工艺成型烧结后进行加工处理。
2、结构:
由原来工字盘结构改为平盘结构,减少用料,重量更轻,属于国内首创,获得国家实用新型专利1项。
3、工艺:
混料→模压成型→烧结→整形→粗加工→精加工→检验
铝陶制动盘采用粉末冶金工艺,特别注意在不同时间阶段采用不同烧结温度,增加材料机械性能。
4、装配:
铝陶制动盘通过导向套、螺栓连接轮毂端部法兰面上,有效减少传统工字盘在垂直方向的上重叠部分。
5、性能参数:
静扭强度:按22000Nm制动力矩加载,最大应力为112Mpa,连接孔内孔面为112Mpa, 260℃时,安全裕度为1.2。
性能指标 | 不同碳化硅体积分数的铝基复合材料 | 铸铁材料 (HT250) | ||
低体积分数 ≤25% | 中体积分数 | 高体积分数 | ||
密度(g/cm³) | 2.82-2.8 | 2.82-2.88 | 2.95-3.0 | 7.1-7.3 |
抗拉强度(MPa | 300-360 | 300-36 | 180-250 | 250-350 |
断后伸长率(%) | 3-7 | 1.5-4 | <1 | 0.3-0.8 |
抗弯强度(MPa) | ≥500 | ≥550 | ≥350 | ≥340 |
冲击韧性值(J/cm²) | ≥10 | ≥5 | / | / |
布氏硬度(HBW) | 115-135 | 145-165 | 170-200 | 180-250 |
弹性模量(GPa) | 100-130 | 130-170 | 170-210 | 105-130 |
热传导率W/(m ·K) | 170-190 | 150-170 | 150-170 | 40-48 |
比热容kJ/(kg ·K) | 0.8-1.2 | 0.8-1.2 | 0.75-1.1 | 0.46-0.535 |
热(线)膨胀系数(1E-6/K) | 13-15 | 10-12 | 8.5-9.5 | 10-13 |
6、磨损、腐蚀、寿命里程:
铝陶制动盘每万公里磨损0.08mm,相较HT250制动盘降低72%,达到欧7标准,使用寿命约50万公里,相较HT250制动盘提235%;采用免维护工艺安装,免维护里程达30万公里,相较HT250制动盘提升500%;盐雾试验72h仅轻微腐蚀。
产品名称 | 铝陶 | HT250 | 备注 |
磨损/万公里 | 0.08mm | 0.28mm | 72%↓ 满足欧7排放标准 |
使用寿命 | ~50万公里 | ~15万公里 | 235%↑ |
装配工艺 | 免维护 | 传统 | - |
免维护里程 | 300000km | 500000km | 500%↑ |
盐雾试验 | 72h轻微腐 | 24h完全腐蚀 | - |
7、重量:
铝陶制动盘相较HT250制动盘减重19.5kg(减重58%),三轴半挂车共减重117Kg。
产品名称 | 制动盘 | |
类别 | 铝陶 | HT250 |
重量 | 14Kg | 33.5Kg |
减重 | 19.5Kg | |
整车减重 | 117Kg | |
依据 | 13T三轴盘式车轴半挂车 |
8、温度:
按GB12676-2014《商用车辆和挂车制动系统技术要求及试验方法》, 连续20次制动,制动间隔周期60s,制动初始速度60km/h,制动减速度按3m/s²:
空载:最大温度75℃
40%载荷:最大温度204℃
50%载荷:最大温度246℃
满载:最大温度510℃
使用铝陶制动盘,其轮端温度较环境温度仅升高30℃,显著优于传统轮毂60℃的温升幅度,实现轮端温度降低50%。大幅降低了轮端发热给车辆带来的安全风险和,彻底杜绝了制动盘高温淋水开裂现象及轮端起火问题。
9、产品收益:
半挂车运输成本约0.35元/吨公里,每日运输里程约450公里,每年出勤率约300天。配备铝陶制动盘三轴半挂车可减重117kg/台,可实现效益增收约4000元/年。在铝陶盘的全寿命周期中,可减少更换制动盘2次,单次可节省150*6=900元的工时费、300*6=1800元的工件费、更换停车损失费1400元;两次合计费用约8200元,合计每台车每年可为客户增加效益约12000元。
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