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團體標準

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電動乘用車鋁基復合材料制動盤性能要求

及測試方法

Performancerequirementsandtestmethodsofaluminummatrixcompositesbrake

discforelectricpassengervehicle

在提交反饋意見時，請將您知道的相關專利連同支持性文件一并附上。

-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實施

中國汽車工業(yè)協(xié)會??發(fā)布

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前言

本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定

起草。

本文件由中國汽車工業(yè)協(xié)會制動系統(tǒng)分會提出。

本文件由中國汽車工業(yè)協(xié)會歸口。

本文件起草單位：湖南金天鋁業(yè)高科技股份有限公司、廣州汽車集團股份有限公司、寧波吉利汽車

研究開發(fā)有限公司、北京汽車股份有限公司、北京汽車研究總院有限公司、北京新能源汽車股份有限公

司、蔚來汽車科技有限公司、重慶長安汽車股份有限公司、弗迪科技有限公司、浙江亞太機電股份有限

公司、蕪湖伯特利汽車安全系統(tǒng)股份有限公司、浙江萬安科技股份有限公司、煙臺勝地汽車零部件制造

有限公司、煙臺美豐機械有限公司、上海華信摩擦材料有限公司、珠海格萊利摩擦材料股份有限公司、

北京天宜上佳高新材料股份有限公司、中國汽車工程研究院股份有限公司、北京新能源汽車技術創(chuàng)新中

心有限公司、國家超級計算長沙中心、湖南大學。

本文件主要起草人：蔣兆汝、劉春軒、曹柳絮、汪衡虎、蘇新、許世堂、陳融杰、王廷喜、王魁、

張俊茹、田宇黎、焦孟旺、李孟強、陳秋兒、印佳鋒、馮登榮、趙飛林、李傳博、楊鵬翱、張軍、苑慶

澤、張邦冉、孫國輝、丁鑫、易漢輝、曹靜武、雷文、李旭東、吳瑩、丁飛。

II

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電動乘用車鋁基復合材料制動盤性能要求及測試方法

1范圍

本標準規(guī)定了電動乘用車鋁基復合材料制動盤的材料要求、尺寸公差和形位公差、性能要求、外觀

及內部缺陷要求、無損檢測要求、禁用物質要求、試驗及評價方法。

本標準適用于有制動能量回收系統(tǒng)的電動乘用車。其他類型的乘用車鋁基復合材料制動盤可參照執(zhí)

行。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T228.1金屬材料拉伸試驗第1部分：室溫試驗方法

GB/T231.1金屬材料布氏硬度試驗第1部分：試驗方法

GB/T1031產品幾何量技術規(guī)范（GPS)表面結構輪廓法表面粗糙度參數及其數值

GB/T1958產品幾何量技術規(guī)范（GPS)形狀和位置公差檢測規(guī)定

GB/T3177產品幾何量技術規(guī)范（GPS)光滑工件尺寸的檢驗

GB/T3730.1汽車和掛車類型的術語和定義

GB/T5163燒結金屬材料（不包括硬質合金）可滲性燒結金屬材料密度、含油率和開孔率的測定

GB/T6461金屬基體上金屬和其他無機覆蓋層經腐蝕試驗后的試樣和試件的評級

GB/T7233.1鑄鋼件超聲檢測第1部分：一般用途鑄鋼件標準

GB/T9239（所有部分）機械振動恒態(tài)（剛性）轉子平衡品質要求

GB/T9286色漆和清漆漆膜的劃格試驗

GB/T10125人造氣氛腐蝕試驗鹽霧試驗

GB/T19596電動汽車術語

GB/T30512汽車禁用物質要求

GB/T34558金屬基復合材料術語

QC/T564乘用車制動器性能要求及臺架試驗方法

QC/T556汽車制動器溫度測量和熱電偶安裝

JB/T7946.3鑄造鋁合金金相第3部分：鑄造鋁合金針孔

JB/T9218無損檢測滲透檢測方法

HB/Z61滲透檢驗

ASTME155鋁鑄件和鎂鑄件檢測用射線參考底片

3

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ASTME1742射線照相檢驗的標準實施規(guī)程

3術語和定義

下列術語和定義適用于本文件。

3.1

電動乘用車batteryelectricpassengervehicle

電動乘用車包含純電動、混合動力、插電式混合動力（含增程式）及燃料電池電動乘用車。

[來源：GB/T19596中3.1.1中電動汽車的定義]

[來源：GB/T3730.1中2.1.1中乘用車的定義]

3.2

鋁基復合材料aluminummatrixcomposites

在純鋁或鋁合金基體中引入或（和）自生增強體的復合材料。

[來源：GB/T34558中3.2.1.1中鋁基復合材料的定義]

3.3

制動能量回收系統(tǒng)regenerativebraking

汽車滑行、減速或下坡，將車輛行駛過程中的動能及勢能轉化或部分轉化為車載可充電儲能系統(tǒng)的

能量儲存起來的系統(tǒng)。

[來源：GB/T19596中3.1.2.1.8中制動能量回收系統(tǒng)的定義]

3.4

制動面brakesurface

盤體中與摩擦片配合起摩擦制動作用的表面。

3.5

厚度差（DTV）discthicknessvariation

兩制動面厚度在任一圓周/徑向上的變化量。

3.6

最小使用厚度minimumthickness

制動盤磨損后的最小可用剩余厚度。

3.7

AMS試驗AMStest

起源于德國知名汽車雜志AutoMotorSport，規(guī)定了一種高強度的制動性能試驗工況。

3.8

針孔度pinholedegree

表示針孔嚴重等級。

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注：根據試樣表面1cm2范圍內針孔的數量和直徑進行評判。

4總則

產品應按規(guī)定程序批準的產品圖樣及技術文件制造。

5材料要求

5.1力學性能

鋁基復合材料制動盤的材料力學性能應符合表1規(guī)定。

表1鋁基復合材料制動盤的材料力學性能要求

抗拉強度制動面硬度范圍單側制動面硬度差雙側制動面硬度差

材料類型

MPaHBWHBWHBW

鋁基復合材料≥150≥90≤20≤30

5.2材料密度

鋁基復合材料的密度在2.7-3.3g/cm3范圍之內，且同種鋁基復合材料密度值偏差不應大于0.15g/cm3。

5.3化學成分

鋁基復合材料的化學成分及質量百分比由供需雙方協(xié)商確定。

6尺寸公差和形位公差

6.1制動面跳動

鋁基復合材料制動盤制動面跳動值不應大于0.03mm。

6.2周向DTV

鋁基復合材料制動盤周向DTV不應大于0.008mm。

6.3徑向DTV

鋁基復合材料制動盤徑向DTV不應大于0.05mm。

6.4輪轂安裝面平面度

鋁基復合材料制動盤輪轂安裝面平面度不應大于0.03mm。

6.5制動面與輪轂安裝面的平行度

鋁基復合材料制動盤的制動面與輪轂安裝面的平行度不應大于0.05mm。

6.6安裝面軸向跳動

鋁基復合材料制動盤的輪輞安裝面軸向跳動值不應大于0.05mm。

6.7制動面平面度

鋁基復合材料制動盤的制動面平面度不應大于0.05mm。

5

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6.8制動面粗糙度

鋁基復合材料制動盤的制動面粗糙度Ra值不應大于3.2μm。

6.9通風盤單邊壁厚變化量

鋁基復合材料制動盤的通風盤單邊壁厚變化量不應大于1.2mm。

6.10剩余不平衡量

鋁基復合材料制動盤剩余不平衡量應小于300g·mm，去除材料的方法由供需雙方協(xié)商確定。

6.11中孔公差

鋁基復合材料制動盤應滿足中孔公差H9。

7性能要求

7.1扭矩破壞強度試驗

按附錄A.5.2的規(guī)定進行扭矩破壞強度試驗后，鋁基復合材料制動盤不應出現(xiàn)A.3所述失效。

7.2高負載試驗

按附錄A.5.3的規(guī)定進行高負載試驗后，鋁基復合材料制動盤不應出現(xiàn)A.3所述失效。

7.3熱裂紋試驗

按附錄A.5.4的規(guī)定進行熱裂紋試驗后，鋁基復合材料制動盤不應出現(xiàn)A.3所述失效。

7.4AMS試驗

鋁基復合材料制動盤進行AMS試驗時，可由供需雙方協(xié)商確定。

如按附錄A.5.5的規(guī)定進行AMS試驗時，應滿足如下要求：

a)除供需雙方約定外，鋁基復合材料制動盤采用嵌入式熱電偶測得的最高溫度不應超過500℃。

b)AMS試驗后，鋁基復合材料制動盤不應出現(xiàn)A.3所述失效。

7.5熱變形試驗

鋁基復合材料制動盤熱變形評價方式如圖1所示，測量W1～W4共四個位置試驗前、后的絕對變形量，

其中W1、W3測量位置在制動盤最大外圓往內10mm處（特殊情況由供需雙方約定），W2、W4測量位置在制

動面內徑往外10mm處（特殊情況由供需雙方約定），熱變形數值=Max(|(W1-W2)測試后－(W1-W2)測試

前|,|(W3-W4）測試后-(W3-W4)測試前|)。熱變形試驗后應滿足如下要求：

6

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圖1熱變形圖示

a)按附錄A.5.6的規(guī)定進行單次制動熱變形試驗中，鋁基復合材料制動盤熱變形不應超過0.3mm。

b)按附錄A.5.6的規(guī)定進行連續(xù)制動熱變形試驗中，鋁基復合材料制動盤熱變形不應超過0.23mm。

c)試驗完成后，鋁基復合材料制動盤不應出現(xiàn)A.3所述失效。

7.6驟冷試驗

鋁基復合材料制動盤進行驟冷試驗時，可由供需雙方協(xié)商確定。

如按附錄A.5.7的規(guī)定進行驟冷試驗后，鋁基復合材料制動盤不應出現(xiàn)A.3所述失效。

7.7固有頻率檢測

鋁基復合材料制動盤固有頻率波動范圍不應超過圖紙名義值的±3%。

7.8最小使用厚度

鋁基復合材料制動盤應在顯著位置注明最小使用厚度，標識應清晰、永久。

7.9鋁基復合材料耐腐蝕性能

鋁基復合材料制動盤在不進行任何防銹處理條件下，按照GB/T10125進行48小時中性鹽霧試驗后按

照GB/T6461進行評級應滿足7級以上。

7.10涂裝要求

鋁基復合材料制動盤涂裝要求可由供需雙方協(xié)商，進行涂裝時，需滿足以下要求：

7.10.1涂層耐高溫性能

制動盤在300℃環(huán)境下放置1小時，自然冷卻至室溫后，噴涂區(qū)域涂層不應出現(xiàn)任何起泡、裂紋、脫

落現(xiàn)象。

7.10.2涂層耐腐蝕性能

制動盤在300℃環(huán)境下放置1小時，自然冷卻至室溫后，按照GB/T10125進行中性鹽霧試驗240小時

后，按照GB/T6461進行評級應滿足7級以上。

7.10.3涂層附著力

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按照GB/T9286進行劃格試驗，評價結果應≤1級。

8外觀及內部缺陷要求

8.1產品不準許存在裂紋、孔洞等缺陷，不準許存在明顯的磕碰、劃傷、銳邊、毛刺等缺陷。缺陷不

準許焊補、修補。

8.2制動面與安裝面連接部分及安裝螺栓孔周圍10mm范圍內不準許存在肉眼可見的缺陷。制動面、安

裝面上的孔洞缺陷不應超過1處，且直徑不應大于2mm，深度不應大于0.5mm。

8.3制動盤表面的針孔度不應低于JB/T7946.3中的1級。

9無損檢測要求

鋁基復合材料制動盤需進行滲透檢測、射線檢測、超聲波檢測時，由供需雙方協(xié)商確定。

9.1鋁基復合材料制動盤可視部位進行滲透檢測時，不應存在裂紋缺陷。

9.2鋁基復合材料制動盤進行射線檢測時，高密度夾雜物不應低于ASTME155規(guī)定的1級要求，低密

度夾雜物不應低于ASTME155規(guī)定的2級要求。

9.3鋁基復合材料制動盤進行超聲波檢測時不應有大于當量為Φ2mm平底孔的缺陷存在。

10禁用物質要求

鋁基復合材料制動盤應按照GB/T30512滿足汽車禁用物質要求。

11試驗及評價方法

11.1力學性能

11.1.1抗拉強度

制動盤的抗拉強度試驗按GB/T228.1的規(guī)定。試驗試樣應取自本體，按照GB/T228.1的規(guī)定進行試

樣的制備。試驗結果的評定及試驗的有效性應按GB/T228.1的規(guī)定。

11.1.2制動面硬度

鋁基復合材料制動盤硬度在制動面中部檢測位置間隔90°取4個點，如圖2所示，且內外制動面檢測

位置間隔45°，每面檢測點中如有一個點異常，則在此點旁邊打2個點，取均值。

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圖2制動面硬度檢測位置

11.1.2.1通風盤的硬度應選擇在筋條正上方的制動面測試。

11.1.2.2鋁基復合材料制動盤硬度檢測方法按GB/T231.1的規(guī)定，優(yōu)先使用φ10mm的壓頭，1500kgf

的載荷進行硬度檢測。

11.1.2.3硬度值應符合表1中的規(guī)定，制動盤制動面的硬度值由供需雙方協(xié)商確定。

11.2盤體密度

鋁基復合材料制動盤密度檢測按GB/T5163的規(guī)定。密度值應符合5.2中的規(guī)定。鋁基復合材料制動

盤的實際密度值、取樣位置以及取樣頻率由供需雙方協(xié)商確定。

11.3增強體質量百分比測量

鋁基復合材料中增強體的質量百分比測量方法可參考附錄B或供需雙方協(xié)商確定。鋁基復合材料制

動盤測量增強體質量百分比時的取樣位置以及取樣頻率由供需雙方協(xié)商確定。

11.4尺寸公差和形位公差

11.4.1制動盤周向DTV的檢測位置參考圖3，分別在1-1′、2-2′、3-3′三個位置進行檢測。

11.4.2制動盤徑向DTV的檢測位置參考圖3，分別在1-1′至3-3′位置間隔120°進行三次檢測。

11.4.3制動面軸向跳動檢測位置參考圖3，分別在3、3′兩個位置進行檢測。

圖3DTV及制動面跳動檢測位置

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11.4.4周向DTV與制動面跳動檢測時，工件旋轉需大于2圈。

11.4.5基準孔直徑，通風盤單邊壁厚變化量的檢測方法按GB/T3177的規(guī)定。

11.4.6制動面相對于輪轂安裝面的平行度、輪輞安裝面跳動、輪轂安裝面平面度的檢測方法按GB/T

1958的規(guī)定。

11.5制動面粗糙度

制動面粗糙度的檢測方法按GB/T1031的規(guī)定。

11.6剩余不平衡量

剩余不平衡量的檢測方法按GB/T9239的規(guī)定。

11.7無損檢測

11.7.1鋁基復合材料制動盤滲透檢測方法按HB/Z61或JB/T9218的規(guī)定。

11.7.2鋁基復合材料制動盤射線檢測方法按ASTME1742的規(guī)定。

11.7.3鋁基復合材料制動盤超聲波檢測方法按GB/T7233.1的規(guī)定。

11.8針孔度

鋁基復合材料制動盤針孔度檢測方法按JB/T7964.3的規(guī)定。

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A

A

附錄A

（規(guī)范性）

制動盤臺架試驗

A.1范圍

本附錄規(guī)定了磨合程序、扭矩破壞強度試驗、熱裂紋試驗、AMS試驗、高負載試驗、熱變形試驗、

驟冷試驗的臺架試驗方法、技術要求和失效判定準則。

A.2試驗相關要求

A.2.1試驗慣量

試驗慣量的設置應盡可能接近理論慣量。其偏差應在理論慣量的±5%范圍內，理論慣量是指在車輛

制動時產生的總慣量在相應車輪上分配的慣量。按式（A.1）計算。

····················································(A.1)

式中：理論轉動慣量，單位為千克二次方米（