汽车制动鼓的失效分析.

汽车制动鼓的失效分析

汽车制动鼓是汽车的重要保安件，也是汽车日常检修中首要检查部件，根据公司三包件的反馈信息，制动鼓失效主要有五种形式：开裂、龟裂、掉底、磨损过大、非正常磨损。

铸件失效主要从两个方面考虑，一是铸件的材料成分和自身的强度，另一个是在一定工况条件下，材料组织的改变而引起的机械性能的改变。一般来说，铸件的机械性能主要取决于化学成分，又受外部环境（温度、冷却速度等）的影响。

制动鼓在工作时主要受两个方向的力，一个是来自蹄铁的法向压力，一个是因旋转和蹄铁离合片产生的切向力。当去掉法向压力，制动鼓和蹄铁离合片之间的切向力也就不存在了；制动鼓和离合片摩擦产生大量的热，导致制动鼓温度升高，而离合片和制动鼓的摩擦实际多是斑状接触，接触面因受摩擦产生的热使该处组织发生相变，产生相变应力，降低了该处的抗热疲劳能力；同时，由于受热的不均匀，温度高的部位发生了相变，温度低的部位没有变化，而有的部位甚至尚未受到热的影响；相变产生应力，受热的不均匀也会产生应力，这些残余应力的存在，使得力学性能不均匀，在频繁的制动载荷作用下，产生有一定规则的裂纹（见图一、二），裂纹多呈轴向分布，断续或连续状，从裂纹分布情况分析，裂纹主要是受切向力产生的。切向力作用在制动面上，对基体有撕裂的作用，对基体造成内应力，降低了材料的热疲劳强度，便产生连续或不连续的裂纹，严重的造成断裂。

图片一

图片二

另一方面，制动鼓产生的相变情况。内部组织相变主要受温度影响，制动鼓工作时产生的温度最高可达850°C--900°C，这个温度

足以造成组织相变，主要发生的相变有：1. 在800℃附近或略低于

800℃，共晶碳化物分解为石墨和铁素体；2. 珠光体和铁素体在800℃以上转变为奥氏体；3. 奥氏体在快速冷却时转变为马氏体。

关于制动鼓开裂的问题，这个应从两个方面分析，一是在制动状态下，因材料自身强度差而受力破裂；二是在龟裂出现后，制动鼓在热应力和相变应力的相互作用下，再由于组织相变局部强度的降低，在制动外力频繁作用下，最终造成制动鼓破裂。

对于掉底和没有出现龟裂就形成的开裂，也从两个方面分析，一是制动鼓材料自身强度差；一是在不合理的非正常外力作用下造成制动鼓开裂。

图片三