汽車制動鼓的失效分析

1、汽車制動鼓的失效分析汽車制動鼓是汽車的重要保安件，也是汽車日常檢修中首要檢查部件，根據(jù)公司三包件的反饋信息，制動鼓失效主要有五種形式：開裂、龜裂、掉底、磨損過大、非正常磨損。鑄件失效主要從兩個方面考慮，一是鑄件的材料成分和自身的強度，另一個是在一定工況條件下， 材料組織的改變而引起的機械性能的改變。一般來說，鑄件的機械性能主要取決于化學(xué)成分，又受外部環(huán)境（溫度、冷卻速度等）的影響。制動鼓在工作時主要受兩個方向的力，一個是來自蹄鐵的法向壓力，一個是因旋轉(zhuǎn)和蹄鐵離合片產(chǎn)生的切向力。當(dāng)去掉法向壓力，制動鼓和蹄鐵離合片之間的切向力也就不存在了； 制動鼓和離合片摩擦產(chǎn)生大量的熱， 導(dǎo)致制動鼓溫度升高，

2、而離合片和制動鼓的摩擦實際多是斑狀接觸， 接觸面因受摩擦產(chǎn)生的熱使該處組織發(fā)生相變， 產(chǎn)生相變應(yīng)力，降低了該處的抗熱疲勞能力； 同時，由于受熱的不均勻，溫度高的部位發(fā)生了相變， 溫度低的部位沒有變化， 而有的部位甚至尚未受到熱的影響；相變產(chǎn)生應(yīng)力，受熱的不均勻也會產(chǎn)生應(yīng)力，這些殘余應(yīng)力的存在，使得力學(xué)性能不均勻， 在頻繁的制動載荷作用下，產(chǎn)生有一定規(guī)則的裂紋（見圖一、二），裂紋多呈軸向分布，斷續(xù)或連續(xù)狀，從裂紋分布情況分析，裂紋主要是受切向力產(chǎn)生的。切向力作用在制動面上，對基體有撕裂的作用，對基體造成內(nèi)應(yīng)力，降低了材料的熱疲勞強度，便產(chǎn)生連續(xù)或不連續(xù)的裂紋，嚴(yán)重的造成斷裂。圖片 一圖片 二另一方面，制動鼓產(chǎn)生的相變情況。內(nèi)部組織相變主要受溫度影響，制動鼓工作時產(chǎn)生的溫度最高可達(dá)850°C-900°C，這個溫度足以造成組織相變，主要發(fā)生的相變有：1. 在 800附近或略低于800，共晶碳化物分解為石墨和鐵素體； 2. 珠光體和鐵素體在800以上轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體； 3. 奧氏體在快速冷卻時轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體。關(guān)于制動鼓開裂的問題，這個應(yīng)從兩個方面分析，一是在制動狀態(tài)下，因材料自身強度差而受力破裂；二是在龜裂出現(xiàn)后，制動鼓在熱應(yīng)力和相變應(yīng)力的相互作用下，再由于組織相變局部強度的降低，在制動外力頻繁作用下，最終造成制動鼓破裂。對于掉底和沒有出現(xiàn)龜裂就形成的開裂，也從兩