Вопрос
Почему для дисковых тормозов квадроциклов используется мартенситная сталь, а не серый чугун?
Серый чугун обладает лучшими тепловыми свойствами — теплопроводностью и удельной теплоёмкостью, — меньшей плотностью, лучшей литейной способностью и меньшим коэффициентом трения, чем мартенситная нержавеющая сталь. Почему детали OEM-производителей изготавливаются из мартенситной нержавеющей стали (серия AISI 4XXX)? Есть ли у нержавеющей стали какие-то особые свойства, необходимые для дискового ротора? Можно ли изготовить перфорированные роторы только из нержавеющей стали? Я ищу запчасти для квадроциклов, поэтому быстрая коррозия для меня не проблема.
Перевод вопроса с Mechanics Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://mechanics.stackexchange.com/questions/17576/why-is-martensitic-steel-used-instead-of-grey-cast-iron-for-atv-disc-brakes
1
Я смотрел на это с точки зрения автомобилиста и задавался вопросом О чём, чёрт возьми, он говорит?? Подавляющее большинство автомобильных роторов и барабанов сделаны из серого чугуна!, а потом понял, что вы спрашиваете о мотоциклах и квадроциклах. В связи с этим:
Основная причина, по которой нержавеющая сталь предпочтительнее чугуна, заключается в том, что она может быть легче, прочнее и тоньше, чем чугун. Для транспортного средства, которое весит относительно немного по сравнению с автомобилем, нержавеющая сталь отлично подходит для противостояния силам трения/кручения, возникающим в процессе торможения. Если отлить серый чугун в той же форме и того же размера, он не выдержит нагрузки. Основная причина в том, что при такой толщине чугун не выдержит из-за своей хрупкости. В целом SS гораздо лучше подходит для этой работы и выдерживает суровые условия.
Если бы мы говорили об автомобилях, а не о велосипедах, то чугун безоговорочно победил бы. Главное здесь — способность поглощать тепло, выделяемое при трении. Поскольку мы говорим о велосипедах, то SS можно сделать так, как я описал выше, чего нельзя сделать с чугуном сопоставимого размера. Поскольку общий вес транспортного средства не так важен, то тепло, выделяемое при трении, не является большой проблемой для SS. Он будет сохранять свою форму без каких-либо проблем, в то время как чугунный ротор такого же размера деформировался бы. Чтобы конкурировать в этой области, вам понадобится чугунный ротор гораздо большего размера.
Нет, на самом деле перфорированные роторы можно найти практически из любого материала.
Тормозной диск из углеродного волокна на новом Chevrolet Camaro Z28:
Чугунный тормозной диск со сверловкой:
ПРИМЕЧАНИЕ. Очевидно, что это тормозные диски для автомобилей, но я показываю вам, что не только диски SS можно сверлить.