本公開內(nèi)容總體上涉及鐵素體氮碳共滲的(FNC)制動轉(zhuǎn)子領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

具有盤式制動系統(tǒng)的機動車輛需要高的耐腐蝕性和耐磨性來增加盤式制動器的工作壽命。制動轉(zhuǎn)子的耐腐蝕性和耐磨性通常通過鑄鐵制動轉(zhuǎn)子的鐵素體氮碳共滲從而通過將碳和氮擴散進(jìn)制動轉(zhuǎn)子來硬化鑄鐵制動轉(zhuǎn)子來增大。車輛制動器的鐵素體氮碳共滲旋轉(zhuǎn)構(gòu)件具有配置用于對與相應(yīng)的摩擦材料的接合進(jìn)行制動的摩擦表面。化合物區(qū)可以設(shè)置在摩擦表面處?；衔飬^(qū)可以具有暴露于大氣的表面。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

多種變型可以包括產(chǎn)品，所述產(chǎn)品可以包括至少一個工作摩擦表面，所述至少一個工作摩擦表面可以包括至少兩個層，所述至少兩個層可以包括化合物層和氮擴散層，其中，化合物層可以具有范圍為約19％至約50％的孔隙率的。

多種變型可以包括方法，所述方法可以包括提供部件，所述部件可以包括低合金鑄鐵和至少一個工作摩擦表面，并且所述方法還可以包括對所述至少一個工作表面進(jìn)行氮碳共滲以提供在部件內(nèi)的至少兩個層，所述至少兩個層可以包括化合物層和氮擴散層，其中，化合物層可以具有范圍為約19％至約50％的孔隙率。

多種變型可以包括產(chǎn)品，所述產(chǎn)品可以包括部件，所述部件可以包括低合金鑄鐵和至少一個工作摩擦表面，所述至少一個工作摩擦表面可以包括至少兩個層，所述至少兩個層可以包括深度范圍為約10微米至約20微米的化合物層，并且化合物層可以包括e-天然焦炭相、滲碳體、碳化物或氮化物中至少之一，并且化合物層可以具有范圍為約19％至約50％的孔隙率。

根據(jù)在下文中提供的詳細(xì)描述，在本發(fā)明的范圍內(nèi)的其他說明性變型將變得明顯。應(yīng)當(dāng)理解，雖然公開了可選的變型，但是詳細(xì)描述和列舉的變型旨在僅說明的目的，并且不旨在限制本發(fā)明的范圍。

附圖說明

根據(jù)詳細(xì)描述和附圖，在本發(fā)明的范圍內(nèi)的變型的所選擇的示例將被更加完全地理解，在附圖中：

圖1示出了包括化合物層和氮擴散層的部件的截面的一個變型。

具體實施方式

變型的以下描述在本質(zhì)上僅是說明性的，并且決不旨在限制本發(fā)明的范圍、本發(fā)明的應(yīng)用或用途。變體的以下描述僅說明被視為在本發(fā)明的范圍內(nèi)的部件、元件、動作、產(chǎn)品和方法，并且決不旨在通過具體公開的或者未明確闡述的內(nèi)容來限制這樣的范圍。除了本文中明確描述的之外，本文中所述的部件、元件、動作、產(chǎn)品和方法可以組合以及重新排列，并且仍被視為在本發(fā)明的范圍內(nèi)。

制動盤轉(zhuǎn)子或制動鼓可以由鑄鐵、低碳、低合金鋼、或者中或高碳鋼制成，并且可以被鐵素體氮碳共滲。FNC過程可以經(jīng)由包括氣態(tài)、鹽浴、離子或等離子體、以及流態(tài)化床方法的許多不同的方法來實現(xiàn)。FNC過程可以以范圍為約5微米至約400微米的深度將碳和氮擴散進(jìn)入黑色金屬。在FNC過程期間可以形成兩個不同的區(qū)或?qū)樱ê穸确秶鸀榧s5微米至約20微米的第一化合物區(qū)，該第一化合物區(qū)可以包括e-天然焦炭相、滲碳體、碳化物和氮化物。第二擴散區(qū)可以位于第一化合物區(qū)之下，并且厚度可以范圍為約350微米至約400微米變化。第二擴散區(qū)可以包括氮、鐵氧化物和針狀氮化物。制動鼓或制動盤轉(zhuǎn)子的孔隙率可以范圍為約19％至約50％變化，并且更進(jìn)一步可以范圍為約19％至約30％變化。制動轉(zhuǎn)子的表面粗糙度可以范圍為約1.2Ra的最大值至約1.6Ra的最大值變化，其中Ra為粗糙度輪廓的算術(shù)平均值。在一些情況下，在已經(jīng)完成FNC過程之后，可以期望另外的處理。具有一個或兩個轉(zhuǎn)子頰板的盤式制動器(具有摩擦表面)是已知的，例如，如美國專利第7,975,750號中所示。具有摩擦表面的鼓式制動器也是已知的，例如，如美國專利第8,210,232號中所示。

參照圖1，諸如制動鼓或制動盤轉(zhuǎn)子的部件10可以包括化合物層12，化合物層12具有設(shè)置在氮擴散層14上的工作摩擦表面16。

進(jìn)行了許多測試，并且發(fā)現(xiàn)在化合物層的孔隙率的特定范圍內(nèi)并且還在化合物層的深度或厚度的范圍內(nèi)，表觀摩擦增大，如表1中所示。

表1

術(shù)語“FNC類型-灰色”指代如下制動轉(zhuǎn)子：其經(jīng)受在FNC過程和隨后的制動轉(zhuǎn)子的應(yīng)力消除之后發(fā)生的后處理，其中，制動轉(zhuǎn)子在保護(hù)氣氛下冷卻至149攝氏溫度；并且術(shù)語“FNC類型-藍(lán)色”指代如下制動轉(zhuǎn)子：其經(jīng)受在FNC過程和隨后的制動轉(zhuǎn)子的應(yīng)力消除之后發(fā)生的后處理，其中，制動轉(zhuǎn)子在保護(hù)氣氛下冷卻至426攝氏溫度。

根據(jù)變型1，一種產(chǎn)品可以包括至少一個工作摩擦表面，所述至少一個工作摩擦表面可以包括至少兩個層，所述至少兩個層可以包括化合物層和氮擴散層，其中，化合物層可以具有范圍為約19％至約50％的孔隙率。

變型2可以包括如變型1所述的產(chǎn)品，其中，工作摩擦表面可以包括低合金鑄鐵。

變型3可以包括如變型1或2所述的產(chǎn)品，其中，化合物層的深度可以范圍為約10微米至約20微米。

變型4可以包括如變型1至變型3中任一變型所述的產(chǎn)品，其中，化合物層可以包括e-天然焦炭相、滲碳體、碳化物或氮化物中至少之一。

變型5可以包括如變型1至變型4中任一變型所述的產(chǎn)品，其中，氮擴散層的深度可以范圍為約350微米至約400微米。

變型6可以包括如變型1至變型5中任一變型所述的產(chǎn)品，其中，氮擴散層可以包括氮、鐵氧化物和針狀氮化物。

變型7可以包括如變型1至變型6中任一變型所述的產(chǎn)品，其中，化合物層可以具有約50％的孔隙率。

變型8可以包括如變型1至變型7中任一變型所述的產(chǎn)品，其中，化合物層可以具有范圍為約20％至約30％的孔隙率。

變型9可以包括如變型1至變型8中任一變型所述的產(chǎn)品，其中，工作摩擦表面可以具有范圍為約1.2Ra的最大值至約1.6Ra的最大值的表面處理粗糙度。

變型10可以包括如變型1至變型9中任一變型所述的產(chǎn)品，其中，該產(chǎn)品包括具有轉(zhuǎn)子頰板的制動轉(zhuǎn)子，其中，工作表面區(qū)域在轉(zhuǎn)子頰板上并且還包括位于第一化合物區(qū)下面并且厚度范圍為約350微米至約400微米的第二擴散區(qū)。

根據(jù)變型11，一種方法可以包括提供部件，所述部件可以包括低合金鑄鐵和至少一個工作摩擦表面，并且所述方法還可以包括對所述至少一個工作表面進(jìn)行氮碳共滲以提供在部件內(nèi)的至少兩個層，所述至少兩個層可以包括化合物層和氮擴散層，其中，化合物層可以具有范圍為約19％至約50％的孔隙率。

變型12可以包括如變型11所述的方法，其中，化合物層的深度可以范圍為約10微米至約20微米變化。

變型13可以包括如變型11至變型12中任一變型所述的方法，其中，化合物層可以包括e-天然焦炭相、滲碳體、碳化物或氮化物中至少之一。

變型14可以包括如變型11至變型13中任一變型所述的方法，其中，氮擴散層的深度可以范圍為約350微米至約400微米。

變型15可以包括如變型11至變型14中任一變型所述的方法，其中，氮擴散層可以包括氮、鐵氧化物和針狀氮化物。

變型16可以包括如變型11至變型15中任一變型所述的方法，其中，化合物層可以具有約50％的孔隙率。

變型17可以包括如變型11至變型16中任一變型所述的方法，其中，化合物層可以具有范圍為約20％至約30％的孔隙率。

變型18可以包括如變型11至變型17中任一變型所述的方法，其中，工作摩擦表面可以具有范圍為最大值約1.2Ra至最大值約1.6Ra的表面處理粗糙度。

變型19可以包括如變型11至變型18中任一變型所述的方法，其中，該產(chǎn)品包括具有轉(zhuǎn)子頰板的制動轉(zhuǎn)子，其中，工作表面區(qū)域在轉(zhuǎn)子頰板上并且還包括在第一化合物區(qū)下面并且厚度范圍為約350微米至約400微米的第二擴散區(qū)。

根據(jù)變型20，一種產(chǎn)品可以包括部件，所述部件可以包括低合金鑄鐵(包括G205鑄鐵)和至少一個精細(xì)車削的工作摩擦表面，所述至少一個精細(xì)車削的工作摩擦表面可以包括至少兩個層，所述至少兩個層可以包括：深度約15微米的化合物層，并且化合物層可以包括e-天然焦炭相、滲碳體、碳化物或氮化物中至少之一，并且化合物層可以具有約50％的孔隙率；以及氮擴散層，氮擴散層可以包括氮、鐵氧化物和針狀氮化物。

在本發(fā)明的范圍內(nèi)的以上變型的描述在本質(zhì)上僅是說明性的，并且因此其變型不被視為脫離在本文檔中所公開的本發(fā)明的精神和范圍。