Análisis y solución de la fisuración del tambor de freno de autobús

Debido a su estructura compacta, rendimiento confiable y alta potencia de frenado, el tambor de freno es el dispositivo de frenado más común para automóviles de pasajeros grandes y medianos y una garantía importante para una conducción segura. Con el desarrollo de la tecnología del automóvil, los automóviles de pasajeros grandes y medianos continúan desarrollándose en la dirección de alta velocidad y carga pesada. El frenado frecuente en estas condiciones plantea nuevos requisitos sobre la vida útil de los tambores de freno de los turismos.
Se estudió el tambor de freno delantero del automóvil de pasajeros, se realizó el análisis de fallas por fisuración y se propusieron las contramedidas correspondientes. Después de un macro análisis del tambor de freno conduciendo un cierto kilometraje, el modo de falla se manifiesta por la formación de grietas en la correa de freno y hay más negros sobrecalentados. Placa, la superficie de la correa de freno es lisa, sin desniveles. Análisis de la composición química Tomando muestras del tambor de freno averiado para el análisis de la composición química, los resultados (wB /%) son: w (C) 3.51, w (Si) 1.50, w (Mn) 0.91, w (P) 0.056, w (S )) 0.102. Con referencia a los requisitos de calidad del hierro fundido gris HT250, podemos ver que la cantidad de w (C) yw (Mn) del tambor de freno es relativamente alta, mientras que la cantidad de w (Si) es relativamente baja y la cantidad de w (P) está dentro del rango normal. Como todos sabemos, la relación Si / C tiene una influencia importante en la estructura y propiedades de la fundición gris. Una relación Si / C más baja aumenta la tendencia a la boca blanca y no favorece la mejora de la uniformidad de la estructura. Las irregularidades de la estructura y la composición pueden provocar puntos duros. la razón. Además, el P es propenso a la segregación positiva durante el proceso de solidificación del hierro fundido y está más concentrado en la fase líquida residual. La concentración de P en la fase líquida residual entre los grupos eutécticos a menudo ha superado la solubilidad saturada, formando dos en la estructura de hierro fundido. Fósforo primario eutéctico o fósforo ternario eutéctico, lo que da como resultado un aumento de la dureza.
Detección de microestructura El tipo de grafito en el tambor de freno es principalmente grafito tipo A, y la longitud es de grado 3. El tejido de la matriz es perlita y la cantidad es de nivel 1. Hay una pequeña cantidad de fósforo binario eutéctico en forma de isla en la estructura . Resultados de la medición.
Ensayo de dureza y rendimiento a la tracción Se realizó un ensayo de tracción en una barra de ensayo de colada simple, y su resistencia a la tracción fue de 210240 MPa, que era inferior a los requisitos de rendimiento de los grados estándar. La dureza Brinell medida es 190220HB, que está distribuida de manera desigual. Se probó la microdureza de diferentes estructuras en el tambor de freno. La microdureza de la matriz fue 271310HV, la microdureza del fósforo eutéctico fue 600760HV y la microdureza del punto brillante duro fue 380470HV.
Análisis y contramedidas Cuando el tambor de freno está frenando, la fricción dinámica o fricción estática generada entre la pastilla de freno y la superficie interior del tambor de freno hace que la superficie interior del tambor de freno esté sujeta a tensión de tracción. Desde una perspectiva macro, la superficie de contacto real entre el tambor de freno y la pastilla de freno es una superficie de calentamiento de contacto similar a un punto. Debido al calor de fricción generado por el frenado frecuente, la superficie interna del tambor de freno tiene un aumento de temperatura local que hace que se produzca la organización y el rendimiento de la pieza. Cambiar y formar manchas oscuras. La formación de puntos negros también indica que la resistencia a la fatiga térmica del material del tambor de freno es insuficiente. La presencia de cambio de fase y tensión residual reduce las propiedades mecánicas de la superficie interior del tambor de freno. Bajo la acción de frecuentes cargas de frenado, es fácil reducir la resistencia a la fatiga del material en un área local, lo que provoca grietas y grietas. Una mayor expansión eventualmente conducirá a agrietamiento y falla del tambor de freno.
Para aumentar la vida útil del tambor de freno y evitar grietas y fallas, se deben considerar los siguientes aspectos: (1) Diseñar razonablemente la composición química del tambor de freno y realizar el pretratamiento del horno adecuado para obtener una estructura de matriz razonable, de manera que para asegurar el sistema La resistencia a la tracción y la dureza del tambor móvil están en un rango apropiado para mejorar la resistencia a las grietas y mejorar la resistencia al desgaste. La resistencia a la tracción adecuada de la fundición del tambor de freno es 250300MPa y la dureza Brinell es 190210HB. (2) Asegúrese de que el material del tambor de freno tenga una buena conductividad térmica.
Si la composición química del tambor de freno no es razonable, el aumento de temperatura durante el proceso de frenado es demasiado alto para producir un cambio de fase y la resistencia a la fatiga térmica es insuficiente, lo que hace que la superficie interna se agriete bajo la acción combinada de tensión de tracción y fatiga térmica. .