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《汽车制动鼓》(征求意见稿)

编制说明

1 工作简况(包括任务来源、主要工作过程、主要参加单位和工作组成员及其所做的工作等)

1.1 任务来源

国家标准化管理委员会下达的 2014 年第一批国家标准制订计划(国标委综合[2014]67 号)，项

目编号为 20140519-T-339，项目名称为《汽车制动鼓》，项目负责单位为国家机动车配件产品质量

监督检验中心。

1.2 主要工作过程

接到国家标准化管理委员会任务后，立即成立了以国家机动车配件产品质量监督检验中心(挂靠

于烟台市产品质量监督检验所)为牵头的标准起草小组。2015年 7月 15日，在国家机动车配件产品

质量监督检验中心召开了起草小组第一次会议，会议讨论并确立工作章程、明确起草小组各单位的

任务和分工、讨论后续工作的计划和安排等。会议后各单位收集了相关的国际、国内标准以及与本

标准相关的国内外的法规、大中小型企业的技术材料等相关资料，并对汽车制动鼓国内外发展现状

及趋势进行了分析与总结，在反复研究和调查的基础上，完成了初稿的编写工作。

2015 年 10 月 27 日-28 日在山东龙口召开第二次标准讨论会，会议讨论了标准草案、确定检验

项目、技术要求及检测方法等，安排了涉及理化、尺寸、粗糙度、静不平衡、及部分台架试验等项

目的验证工作及各相关单位的任务分工。会议后各相关单位按照任务分工完成了相关项目的验证工

作，并对检验结果进行了分析与总结。

2016年 3月 16日在国家机动车配件产品质量监督检验中心召开了起草小组第三次标准讨论会。

会议根据试验验证的相关分析与总结对标准草稿进行了进一步的讨论与完善。

在反复研究和初步调查的基础上，于 2016年 11月 22日召开标准专家讨论会，邀请全国铸造标

准化技术委员会、全国高校、中国铸造协会等国内相关技术专家对《汽车制动鼓》的标准初稿提出

意见及建议，通过工作组全体成员和相关专家对标准初稿的认真讨论，并结合国内具有一定规模的

生产厂家的生产、控制经验，对部分技术参数指标进行相应的改动，完成对初稿的修改。会后由国

家机动车配件产品质量监督检验中心对标准初稿修改版中所涉及的全部项目参数进行检验验证。

根据项目计划，起草小组于 2016 年 12 月完成标准征求意见稿报全国汽车标准化技术委员会制

动分技术委员会秘书处。

1.3 主要起草单位和工作组成员

主要起草单位：国家机动车配件产品质量监督检验中心、山东隆基机械股份有限公司、胜地汽

车零部件有限公司、山东金麒麟股份有限公司、龙口裕东机械制造厂、烟台美丰机械有限公司、烟

台宏田汽车零部件有限公司。 工作组成员：李洪、周洪涛、崔兰芳、刘晓萍、郑云霞、张宝芝、孙振林、王松、马恩泽、张

兴华等。

2 标准编制原则

根据汽车制动鼓的生产情况和使用要求，制订以下编制原则： 采标原则：制动鼓机械性能和材料要求以我国相关的材料国家标准，如GB/T 9439为基础，并通

过实际试验验证、结合国内主要制动鼓生产厂的实际经验进行确定。几何尺寸及几何特征参数要求

主要参照GB/T 7216和国外的相关标准，如ISO 185、SAE J431、DIN 1561等。台架性能试验方法和

要求主要参照ECE R90相关内容。

合理原则：力求技术先进，经济合理，既要符合国内外相关标准的要求又要符合我国国情，同

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时还要满足用户使用的要求，提高标准的市场适应能力。 贸易原则：标准应为促进产品的国内外贸易创造条件。 规范原则：标准的编排格式按照 GB/T 1.1-2009《标准化工作导则 第1部分：标准的结构和编

写》的规定进行编制。

3 标准主要内容（包括技术指标、参数、公式、性能要求、试验方法、检验规则等论据，解决的主

要问题等。）

本标准主要由范围、术语和定义、分类、技术要求和检验方法等组成。

3.1 范围

本标准的适用对象限定在制动鼓本体为灰铸铁的制动鼓，但考虑到技术发展，可能出现其它材

料的制动鼓产品，如蠕墨铸铁制动鼓、锻钢（高铁制动盘用材料）制动鼓、碳纤维（飞机制动盘用

材料）制动鼓，所以给出了“其它材料的制动鼓可参照执行”的补充说明。

3.2 技术要求和检验方法

本标准从力学性能、化学成分、金相组织、尺寸公差和形位公差、摩擦面粗糙度、不平衡量、

外观要求、最小厚度和台架试验等方面对制动鼓提出了要求。

材料类别编号参考了 GB/T 5612 中灰铸铁牌号的编号原则、GB/T 9439 及 ISO 185 的灰铸铁材

料等级、国内外制动鼓的材质要求，牌号基本处于 HT200~HT275 之间，将制动鼓材料类别分为 5 个

牌号，即： HT200、HT200-GT、HT225、HT250、HT275，基本覆盖了目前市场上制动鼓的材质需求，

其他材料可由供需双方商定。

在很多情况下，用户对制动鼓的使用条件、工况和质量要求比制动鼓制造厂更清楚，尽管用户

可能对铸造工艺、材料技术本身不那么内行。反之制动鼓制造厂虽然对制动鼓和制动鼓生产技术是

内行，但其对该制动鼓的用途、使用工况并不一定了解。所以，本标准给用户预留更多的话语权。

特别是在技术、质量要求方面，当用户有特殊要求，经供需双方协商确定。体现出在市场经济下，

供方应不拘泥于标准的规定，尽可能满足客户的需求，以需求拉动技术、质量提升的发展趋势。

标准只能做到确立规则，规定一般事件的处理方法，而实际生产、贸易中不同的情形和需求无

法预知，所以在标准总则中强调“如有特殊要求，供需双方商定”，因为贸易本身是不断洽谈协商，

相互理解和妥协的过程。从某种意义上来说，制动鼓标准为供需双方提供了一个法定规则的平台。

3.2.1 力学性能

通过查阅相关资料，对国际 ISO、中国台湾（CNS）、中国（GB）、日本（JIS）、美国（ASTM）、德

国（DIN）对灰铸铁件的不同材料等级的对应关系，及其力学性能，包括抗拉强度和硬度进行了对比，

见表 1 和表 2。目前国内制动鼓厂家由于面对客户不同，所依据的标准也不同，各个标准相同材料

等级相同壁厚的灰铸铁抗拉强度的规定基本相同，硬度的规定不尽相同，灰铸铁各牌号等级规定的

最小抗拉强度是强制性的。

表 1 各国灰铸铁牌号等级对应关系

国家 标准号 灰铸铁牌号等级

国际标准 ISO 185 — ISO/JL

/150

ISO/JL

/200

ISO/JL

/225

ISO/JL

/250

ISO/JL

/275

ISO/JL

/300

ISO/JL

/350 —

中国 GB/T 9439 HT-100 HT-150 HT-200 HT-225 HT-250 HT-275 HT-300 TH-350 —

日本 JIS G5501 FC100 FC150 FC200 — FC250 — FC300 FC350 —

美国 ASTM A48 100 150 200 225 250 275 300 350 No.60

德国 DIN 1691 GG-10 GG-15 GG-20 — GG-25 — GG-30 GG-35 GG-40

中国台湾 CNS 2472 FC100 FC150 FC200 — FC250 — FC300 FC350 —

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表 2 各国标准灰铸铁力学性能对比表

国家 标准号 材料牌号

拉伸试验 硬度

（HB） 厚度

(mm)

抗拉强度

（MPa）

中国 GB/T 9439 HT-100 - ≥100 -

日本 JIS G5501 FC100 ≥30 ≥100 ≤201

美国 ASTM A48 100 ≥30.5 ≥138 -

德国 DIN 1691 GG-10 ≥30 ≥100 -

中国台湾 CNS 2472 FC100 ≥30 ≥100 ≤201

国际标准 ISO 185 ISO/JL/150 - ≥150 ≤212

中国 GB/T 9439 HT-150 - ≥150 ≤212

日本 JIS G5501 FC150 ≥30 ≥150 -

美国 ASTM A48 150 ≥30.5 ≥172 -

德国 DIN 1691 GG-15 ≥30 ≥150 -

中国台湾 CNS 2472 FC150 ≥30 ≥150 ≤212

国际标准 ISO 185 ISO/JL/200 - ≥200 -

中国 GB/T 9439 HT-200 - ≥200 -

日本 JIS G5501 FC200 ≥30 ≥200 ≤223

美国 ASTM A48 No.30 ≥30.5 ≥207 -

德国 DIN 1691 GG-20 ≥30 ≥200 -

中国台湾 CNS 2472 FC200 ≥30 ≥200 ≤223

国际标准 ISO 185 ISO/JL/225 - ≥225 -

中国 GB/T 9439 HT-225 - ≥225 -

美国 ASTM A48 225 - ≥225 -

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续表 2（续完）

国家 标准号 材料牌号

拉伸试验 硬度

（HB） 厚度

(mm)

抗拉强度

（MPa）

国际标准 ISO 185 ISO/JL/250 - ≥250 -

中国 GB/T 9439 HT-250 - ≥250 -

日本 JIS G5501 FC250 ≥30 ≥245 ≤241

美国 ASTM A48 No.35 ≥30.5 ≥250 -

德国 DIN 1691 GG-20 ≥30 ≥250 -

中国台湾 CNS 2472 FC250 ≥30 ≥245 ≤241

国际标准 ISO 185 ISO/JL/275 - ≥275 -

中国 GB/T 9439 HT-275 - ≥275 -

美国 ASTM A48 275 - ≥275 -

国际标准 ISO 185 ISO/JL/300 - ≥300 -

中国 GB/T 9439 HT-300 - ≥300 -

日本 JIS G5501 FC300 ≥30 ≥300 ≤262

美国 ASTM A48 No.45 ≥30.5 ≥310 -

德国 DIN 1691 GG-30 ≥30 ≥290 -

中国台湾 CNS 2472 FC300 ≥30 ≥300 ≤262

国际标准 ISO 185 ISO/JL/350 - ≥350 -

中国 GB/T 9439 HT-350 - ≥350 -

日本 JIS G5501 FC350 ≥30 ≥350 ≤277

美国 ASTM A48 No.50 ≥30.5 ≥345 -

德国 DIN 1691 GG-35 ≥30 ≥340 -

中国台湾 CNS 2472 FC350 ≥30 ≥350 ≤277

美国 ASTM A48 No.60 ≥30.5 ≥414 -

德国 DIN 1691 GG-40 ≥30 ≥390 -

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灰铸铁牌号是指Φ30mm单铸试棒的最小抗拉强度，它只能间接反映铸件本体的力学性能。同样

牌号的铸件，因形状、尺寸、壁厚不同，铸件本体性能力学性能和硬度会有不同，即断面敏感性，

在所有铸铁材料中，灰铸铁的断面敏感性最大，因此本标准依据 GB/T 9439，GB/T 9439中灰铸铁牌

号和力学性能见表 3，灰铸铁的硬度等级和铸件硬度见表 4所示，结合制动鼓生产厂家的经验以及

试验验证对不同牌号的制动鼓本体的抗拉强度和硬度做出规定，见表 5。另外，由于部分制动鼓的

尺寸限制，无法在制动鼓本体制取抗拉强度试样，在抗拉强度取样尺寸受限制的情况下，可用楔压

强度替代抗拉强度，楔形试样尺寸应符合本标准中表 6 的规定，楔压强度与抗拉强度的换算方法见

GB/T 9439-2010 附录 D，楔压强度取 3次检测的平均值，具体检测方法由供需双方商定。

表 3 GB/T 9439-2010中灰铸铁的牌号和力学性能

牌 号

铸件壁厚

mm

最小抗拉强度Rm (强制性值) 铸件本体预期抗拉

强度Rm

(min) MPa

单铸试棒

(min) MPa

附铸试棒或试块

(min) MPa ＞ ≤

HT100 5 40 100 - -

HT150

5 10

150

- 155

10 20 - 130

20 40 120 110

40 80 110 95

80 150 100 80

150 300 90 -

HT200

5 10

200

- 205

10 20 - 180

20 40 170 155

40 80 150 130

80 150 140 115

150 300 130 -

HT225

5 10

225

- 230

10 20 - 200

20 40 190 170

40 80 170 150

80 150 155 135

150 300 145 -

HT250

5 10

250

- 250

10 20 - 225

20 40 210 195

40 80 190 170

80 150 170 155

150 300 160 -

HT275

10 20

275

- 250

20 40 230 220

40 80 205 190

80 150 190 175

150 300 175 -

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续表 3

牌 号

铸件壁厚

mm

最小抗拉强度Rm (强制性值) 铸件本体预期抗拉

强度Rm

(min) MPa

单铸试棒

(min) MPa

附铸试棒或试块

(min) MPa ＞ ≤

HT300

10 20

300

- 270

20 40 250 240

40 80 220 210

80 150 210 195

150 300 190 -

HT350

10 20

350

- 315

20 40 290 280

40 80 260 250

80 150 230 225

150 300 210 -

注1: 当铸件壁厚超过300mm时,其力学性能由供需双方商定。

注2: 当某牌号的铁液浇注壁厚均匀、形状简单的铸件时，壁厚变化引起抗拉强度的变化，可从本表查出参考

数据，当铸件壁厚不均匀，或有型芯时，此表只能给出不同壁厚处大致的抗拉强度值，铸件的设计应根据关键部位

的实测值进行。

注3: 表中斜体字数值表示指导值,其余抗拉强度值均为强制性值,铸件本体预期抗拉强度值不作为强制性值。

表 4 GB/T 9439-2010中灰铸铁的硬度等级和铸件硬度

硬度等级 铸件主要壁厚 mm 铸件上的硬度范围 HBW

＞ ≤ Min. Max.

H155

5 10 -- 185

10 20 -- 170

20 40 -- 160

40 80 -- 155

H175

5 10 140 225

10 20 125 205

20 40 110 185

40 80 100 175

H195

4 5 190 275

5 10 170 260

10 20 150 230

20 40 125 210

40 80 120 195

H215

5 10 200 275

10 20 180 255

20 40 160 235

40 80 145 215

H235

10 20 200 275

20 40 180 255

40 80 165 235

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续表 4

硬度等级 铸件主要壁厚 mm 铸件上的硬度范围 HBW

＞ ≤ Min. Max.

H255 20 40 200 275

40 80 185 255

注1: 硬度和抗拉强度的关系见附录B,硬度和壁厚的关系见附录C。

注2: 黑体数字表示与该硬度等级所对应的主要壁厚的最大和最小硬度值。

注3: 在供需双方商定的铸件某位置上,铸件硬度差可以控制在40HBW硬度值范围内。

表 5 制动鼓本体力学性能要求

牌号 抗拉强度

MPa

布氏硬度

HBW

HT200 ≥180 150~230

HT200-GT ≥180 150~230

HT225 ≥205 170~240

HT250 ≥225 180~255

HT275 ≥250 200~275

（1）抗拉强度和楔压强度

抗拉强度的检测方法按照 GB/T 228.1的规定。由于灰铸铁断面敏感性大，测定制动鼓本体抗拉

强度时，抗拉强度试样的加工应尽可能选用尺寸较大的规格，大规格试样比小规格试样的测试数据

更稳定、准确，供需双方可依据实际铸件结构和尺寸，协商确定取样位置和试样大小。

采用楔压强度来评价制动鼓本体的力学性能，抗拉强度换算方法可参照 GB/T 9439 的规定，具

体检测方法供需双方商定。为提高检验结果的正确性，结合国内制动鼓主要生产厂家多年质量控制

经验，本标准规定对试样进行三次测量，并取 3次测量结果的平均值作为最终的试验结果。

（2）硬度

制动鼓本体检测硬度简单、方便，可以不损坏铸件。检测方法采用国内普遍采用硬度测量标准

GB/T 231.1，由于影响硬度的因素较多，测试误差也较大，所以本标准采用沿圆周均布测试至少 3

点，来综合判断材质情况。本标准规定硬度检测部位在安装面，只是提供一个简单、方便的检测位

置。供需双方还可依据实际铸件结构和尺寸，协商确定另外的取样位置和试样大小。

3.2.3 化学成分

GB/T 9439-2010 和国际标准 ISO 185:2005 都没有规定灰铸铁的化学成分，但化学成分的控制

还是尽可能控制在较窄的范围。铸造熔化中炉料分选、分类、配比定量、熔化参数稳定，过热、保

温控制，炉前检验，调整都是缩小化学成分范围的重要环节。与先进国家相比，我国铸件化学成分

波动范围较大，缩小成分波动范围是今后努力的方向。

化学成分是保证力学性能的重要依据，在铸造企业自己的技术标准中通常有明确规定不同灰铸

铁牌号的化学成分范围。目前，ECE R90、国内外诸多制动鼓订货要求中均规定了制动鼓的化学成分

范围，与国际标准接轨是编制新标准的基本原则，所以本标准根据各个铸造厂家自己的技术标准、

参考国内外制动鼓订货要求规定的化学成分范围、以及大量的制动鼓试验验证数据，规定了 C、Si、

Mn、P、S 的波动范围，见表 6，波动范围与国外标准相比具有一定的差距，但是为促进国内制动鼓

铸造厂的质量控制具有一定的指导意义。当然，对于一个具体的铸造企业，其条件和工艺已经确定，

经供需双方协商同意，可自行商定化学成分范围的要求，缩小波动范围。标准中规定了化学成分的

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检测方法，没有规定化学成分的取样位置，供需双方可根据实际情况自行协商规定取样位置。

表 6 制动鼓本体基本化学成分 单位为百分数

牌号 C Si Mn S P

HT200 3.10~3.60 1.90~2.30 0.60~0.90 ≤0.15 ≤0.15

HT200-GT 3.60~3.90 1.50~2.10 0.60~0.90 ≤0.12 ≤0.10

HT225 3.20~3.60 1.70~2.30 0.60~0.90 ≤0.12 ≤0.12

HT250 3.10~3.60 1.70~2.50 0.60~0.90 ≤0.12 ≤0.15

HT275 3.10~3.60 1.70~2.50 0.60~0.90 ≤0.12 ≤0.12

注：GT 指高碳，下同。

对于高牌号的灰铸铁，添加合金元素是为了确保形成完全的珠光体基体。铜和锡能促进珠光体

的形成。铬也有助于促进珠光体的形成，但是铬更易于促进共晶碳化物的形成，铬需要谨慎使用。

铬细化珠光体提高灰铸铁强度的作用不明显，铜的加入会抵消铬元素的增大白口的不利影响。当基

体是完全珠光体时，进一步增加促进珠光体的元素，通常会对性能起到反作用，所以制动鼓制造在

实际生产中应控制合金元素的波动范围，由于制造厂的诸多差异，本标准没有规定合金元素的范围

值，供需双方可根据实际情况以及制动鼓铸造企业的工艺方法等共同商定。

3.2.4 金相组织

片状石墨的数量和分布形式对力学性能有重大影响。通常含有相对数量较多的粗大片状石墨的

灰铸铁其抗拉强度低，且基体中的铁素体的含量较多。抗拉强度随着石墨数量的减少而增大，随着

石墨变细和基体中的铁素体数量的减小而增大，其中基体对拉伸性能的影响最小。对于灰铸铁来说，

石墨在很大程度上决定了其力学性能，而基体对灰铸铁力学性能的影响则相对微弱得多，即决定灰

铸铁力学性能的是石墨而不是基体组织。

石墨形态和大小（体积）主要取决于共晶团的凝固速度和共晶团的数量。凝固速度和铸件壁后

有关，厚大断面的凝固速度比薄壁面的凝固速度慢，因此大断面铸件中的共晶团数量较少，共晶团

尺寸较大而且石墨粗大。通常，在浇铸前的瞬时孕育有助于提高共晶团数量，并使石墨分布均匀。

如果孕育不良，会导致石墨形态变差，但是如果孕育得好，石墨形态和分布就会优化，从而得到较

高的抗拉强度。GB/T 7216中将石墨分为六种形态。

A型石墨：均匀分布，没有方向性。通常在冶炼、孕育良好的灰铸铁材料中出现。

B型石墨：菊花状，片状、细小卷曲的石墨聚集成菊花状分布，B型石墨的出现也可能是因为孕

育效果一般；典型的中等冷却的石墨类型，以及迅速冷却的铸件表面区也会出现。孕育效果不理想

的表现。

C型石墨：初生（粗大）石墨。出现在过共晶铸铁中，也就是碳当量大于 4.25%的铸铁中。在厚

大断面呈现粗大的板块状，在薄断面处聚集呈簇的星状。

D 型石墨：细小片状在枝晶间呈无方向性分布的过冷石墨。通常与过快的冷却速度有关，特别

是当孕育不好时在薄壁处最常见。

E 型石墨：具有方向性的过冷石墨。通常出现在强烈的亚共晶铸铁，也就是低碳当量且孕育不

理想的铸铁。

F型石墨：初生的星状（或蜘蛛状）石墨。出现在生铁中。

GB/T 7216中按石墨的大小分为 8级，1级石墨最粗大，8级石墨最细小。因此必要时需要规定

石墨的形态和大小。作为对灰铸铁牌号要求的补充，通常要求灰铸铁中的石墨为 A 型石墨，石墨等

级为 3~6 级。由于石墨形态和分布与壁厚有关，因此在对石墨形态和长度做出规定的同时，规定对

石墨形态和长度进行检测的位置和深度。

本标准规定金相试样的取样的位置为制动鼓的工作面，（即摩擦面），技术要求见表 7，只是一

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般规定，由于制动鼓的结构与尺寸的差异，供需双方可以协商规定其他取样位置，在本标准中没有

规定，比如其他取样位置见图 1。

表 7 制动鼓本体金相组织

检验项目 技术要求

石墨形态 A+B 型≥85%（其中 B 型≤10%）， D+E 型≤5%。

石墨长度等级 3 级~6 级

珠光体、铁素体 珠光体数量≥95%，铁素体数量＜5%

碳化物、磷共晶 碳化物+磷共晶数量＜3%，，不允许有网状磷共晶。

（a） （b）

（c）

图 1 制动鼓其他取样位置示意图

3.2.4 尺寸公差和形位公差

制动鼓安装、加工基准面等相关尺寸和摩擦表面加工质量，直接影响制动器的使用性能，为此，

本标准对制动鼓基准孔公差等级、摩擦面跳动摩擦面圆度、以及基准面平面度提出了明确要求。其

技术指标参数主要是ECE R90及国内外客户的产品图样要求来确定的。

基准孔直径公差等级的检测方法按 GB/T 3177的规定，摩擦面跳动量、摩擦面圆度、基准面平

面度检测方法按GB/T 1958的规定。

除采用先进的造型、制芯设备提高精度、紧实度外，在工艺和辅助材料方面也有潜力可挖。如

采用细砂、涂料、树脂砂、细钢丸，提高模具、芯盒、下芯夹具精度，组芯、整体芯。定位点（面）

加工或铸件粗加工，甚至加工至成品等，已成为发展趋势。

3.3.5 摩擦面粗糙度

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制动鼓摩擦面粗糙度安装前后使用影响较大，为保证制动鼓新安装后能够满足汽车制动性能要

求，为此，对摩擦面粗糙度提出了相应的要求。根据 ECE R90 并结合国内诸多制动鼓生产厂家的生

产经验，最后确定摩擦面的粗糙度 Ra 值不应大于 3.2μm，检测方法按 GB/T 1031的规定。

3.3.6 剩余不平衡量

制动鼓的剩余不平衡量对汽车高速行驶影响较大，当制动鼓动不平衡量偏大时，汽车在高速行

驶时将发生抖动，严重时将对行驶安全造成影响。为此，本标准对制动鼓的不平衡量提出了最低限

值要求。结合国内诸多制动鼓生产厂家的生产经验和实际情况，参照国外相关企业经验，最后将制

动盘的不平衡量等级确定为 G40。制动鼓平衡可采用去除材料/加重的方法。检测方法按 GB/T

9239-2006 的规定。

3.3.7 磨损极限尺寸

由于制动鼓在使用过程中会产生磨损，当达到一定程度后，继续使用将影响汽车的制动安全性，

而汽车使用者往往缺乏这方面的经验，同时，不同车辆因结构原因，其最低限值也不尽相同，因此，

本标准规定，生产厂家应在制动鼓上注明磨损极限尺寸，当磨损到该标识时，提醒使用者即时更换

制动盘，以保障车辆使用安全。 3.3.8 台架试验

制动器在日常使用过程中，随着不断的减速、停车，需要对制动器进行不断的制动操作，这样，

制动器的温度将在上高、降低过程中进行反复的热循环，随着汽车使用过程的增加，制动鼓摩擦表

面或其它部位可能出现裂纹，而裂纹将随使用时间的增长而增长，当达到一定程度后，将影响汽车

制动性能，严重时会出现制动鼓碎裂。因此，为保证制动鼓在使用周期内不出现这些故障，本标准

对制动鼓设置了制动鼓热疲劳和高负荷强度的台架试验方法，并正针对不同车型给出了差异性的要

求。考虑到这两项试验在 ECE R90 标准中均有规定，且该标准目前为欧洲强制性法规，且得到世界

普遍采用，因此，通过验证试验后，确定等同采用该标准的试验方法和相关评价要求。

4 主要试验(或验证)情况分析

4.1 常规性试验验证

4.1.1 试验验证设计原则

依据实验设计的对照原则、试验条件一致性原则、随机化原则和重复性原则，针对《汽车制动

鼓》标准初稿的相关数据进行验证。

4.1.2 试验验证项目

常规性试验验证项目主要包括：力学性能、化学成分、金相组织、尺寸公差和形位公差、摩擦

面粗糙度、剩余不平衡量。

4.1.3 样品选择方法

制动鼓分类及样品选择按照图 2进行，选取的规格型号要具有代表性，涉及低、中、高三个层

次。在同一批次随机抽取 3个样品，随机数可使用随机数表、骰子或扑克牌等方法产生。

11

D≤205

205＜D≤255

255＜D≤305

305＜D≤355

355＜D≤405

405＜D≤455

455＜D≤505

D＞505

第2步：按照大外圆直径分为8类

全铸铁制动鼓

双金属制动鼓

第1步：按材质分为2类

HT200-GT

HT200

HT250

第3步：按牌号分为4类

型号1

型号2

型号3

型号4

型号5

第4步：选取5个型号

批次1

批次2

批次3

批次4

批次5

第5步：选取5个批次

样品1

样品2

样品3

第6步：随机抽取3个样品

HT225

HT275

图 2 制动鼓分类及样品选择

4.1.4 试验方法

试验依据及试验方法为：产品图样及企业技术条件、《汽车制动鼓》国家标准草稿。

4.1.5 试验结果与分析

4.1.5.1 化学成分

化学成分共收集到涉及不同厂家、不同材料、不同型号、不同批次等共 321份数据，针对不同

牌号和不同元素分析如下:

牌号 HT200制动鼓的化学成分共收集到 60份实验数据，其中 C元素含量的分布如图 3所示，可

以看出，根据标准规定 C元素含量范围为 3.10%~3.60%，部分试验验证数据超出标准范围，在标准

范围内的数据分布范围比较大，另外，超出标准范围的数据，单独与厂家进行沟通，厂家反馈在工

艺的某个环节出现问题，已经整改。可见，控制化学成分，缩小成分波动范围，稳定产品，是制动

鼓企业今后努力的方向。

图 3 HT200的 C含量数据分布

用同样的方法对 HT200 牌号制动鼓的 Si、Mn、P、S元素和 HT200GT、HT225、HT250和 HT275牌

号的制动鼓化学成分五大元素进行实验数据分析，得出：化学成分分布范围较大，缩小成分波动范

围，稳定产品，是我国制动鼓企业今后努力的方向。

4.1.5.2 金相组织

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金相组织实验检测位置分别为（1）距离外缘5mm范围内（2）摩擦面中部（3）转角处，检测面

为纵截面。检测项目分别为：石墨分布形状、石墨长度、珠光体数量、碳化物数量、磷共晶数量。

检测方法按照GB/T 7216-2009规定。

根据对不同牌号、不同结构的制动鼓的金相组织结构进行分析，发现：

（1）在距离外缘5mm范围内的位置的金相组织较易出现异形石墨，异形石墨属于过冷石墨，企

业可以通过预留加工余量，通过机加工把外缘部分去掉。可是这会增加企业的成本。

（2）摩擦面中部，金相组织基本能做到以A型石墨为主，石墨长度在3-6级之间。

（3）转角处金相组织石墨长度明显大于同一制动鼓检测的其他位置，且较易出现D、E型石墨。

综合企业的加工成本、检验难易程度等因素，本标准规定取样位置为标准中的图4，只是给出一

个检验规则，供需双方可以根据实际情况，协商规定金相组织的其他检测位置。

4.1.5.3 力学性能

（1）抗拉强度与楔压强度的关系

楔压强度与抗拉强度呈显著的一元正态线性关系，图 4、图 5 所示，用楔压强度评价制动鼓本

体的力学性能比用其单铸试棒的抗拉强度更准确。由于国内制动鼓企业对用楔压强度评价制动鼓本

体的力学性能存在一个认识与接受的过程，且制动鼓企业具有楔压强度检测能力的企业也仅限于一

汽、二汽、胜地等一些大型企业。因此本标准规定：在取样尺寸受限制的情况下楔压强度可作为制

动鼓力学性能的判定依据。

图4 抗拉强度和楔压强度关系散点图 图5 制动鼓本体换算的抗拉强度与试棒抗拉强度比较图

（2）抗拉强度

通过对能够本体取样（主要是大制动鼓）的制动鼓的抗拉强度进行分析发现，抗拉强度数值 75%

能够满足本标准的规定，其中有较多数值竟然达到了下一个牌号的下限值。本标准只规定了抗拉强

度的下限值，据了解，正在修订的 ISO 185 里面对各个牌号的上限值也进行了规定。规定抗拉强度

的上限值，应该也是下一次的修订的方向。

（3）硬度

针对不同的检测位置，对硬度进行了比较验证，检测位置及检测点见图 6 所示，发现同一制动

鼓的不同检测位置，硬度差异较大。B 位置的硬度检测数值有相当一部分数据不满足本标准技术要

求，可是该位置检测比较困难，也不经济，因此，本标准规定检测面为安装面，便于检测。另外，

其他检测位置可由供需双方商定。

13

图 6 硬度验证试验检测位置及检测点

4.1.5.4 尺寸公差及形位公差、摩擦面粗糙度和剩余不平衡量

通过对尺寸公差及形位公差、摩擦面粗糙度和剩余不平衡量的实验数据进行分析发现，大中型

企业的加工参数均能满足本标准的技术要求，小型企业的加工参数控制不太稳定，不合格数据约占

25 %。

4.2 台架试验

按照本标准附录A对制动鼓进行台架试验，针对不同类型车辆用制动鼓分别进行了热疲劳试验和

高负荷试验，示例见图7、图8所示，试验结果汇总情况见表8。从表8可见，我国目前制动鼓的产品

合格率不是很高，不合格样品主要来源于从市场购买的产品，主机厂供货的产品基本上均能满足本

标准规定的要求，说明本标准的台架试验技术指标是合理的。

图7 热疲劳试验

图8 高负荷试验

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表8 台架验证试验汇总表

试验项目 车辆类型 试验样品数量 合格数量 不合格数量 合格率

热疲劳试验 M1、N 26 1 16 10 61.5%

M2、M3、N2、N 22 3 16 6 72.7%

高负荷试验 M1、N 26 1 21 5 80.7%

M2、M3、N2、N 22 3 16 6 72.7%

总计 96 69 17 71.8%

5 标准涉及专利情况说明

本标准内容不涉及相关专利。

6 预期达到的社会效益、对产业发展的作用等情况

目前中国没有制动鼓的国家标准和行业标准，制动鼓是汽车底盘系统参与摩擦制动的零件，是

易损件和安全件，其结构尺寸及材质性能对汽车的装配、行驶舒适性、安全性起关键作用，但是制

动鼓的生产及安全使用没有统一规范。目前除了给整车厂提供用于整车使用的产品外，还有大量产

品用于售后市场，从台架验证试验情况来看，目前整车厂使用的产品的质量还是较好的，基本符合

本标准规定的要求，而零售市场销售的产品质量则较差。因此，本标准的制定可以通过规范汽车制

动鼓的材料、尺寸、性能等要求，对产品的安全性、舒适性等做出统一规范要求。同时，对提高我

国制动鼓产品质量将起到积极的推动作用，特别是对制动鼓售后市场的产品质量跟是如此，对保证

车辆行驶安全将起到保障。

7 采用国际标准和国外先进标准情况，与国际、国外同类标准水平的对比情况(国内外关键指标对

比分析或测试的国外同类样品、样机的相关数据对比情况)

尺寸公差和形位公差在ECE R90的基础上，根据我国制动鼓制造水平，调整个别数据技术指标，

基本达到欧盟法规水平，对比情况见表10。摩擦面粗糙度与ECE R90技术指标值相比，要比欧盟法规

先进。

表 10 制动鼓尺寸公差和形位公差要求对比

标准 车辆类型 基准孔直径公差等级 摩擦面跳动

mm

摩擦面圆度

mm

基准面平面度

mm

摩擦面粗糙度

μm

本标准 M1、N ≤H9 1 ≤0.10 ≤0.04 ≤0.05 ≤3.2

M2、N2、M3、N ≤H9 3 ≤0.15 ≤0.15 ≤0.05

ECE R90 M1、N ≤H9 1 ≤0.050 ≤0.040 ≤0.050 ≤3.5

M2、N2、M3、N ≤H9 3 ≤0.100 ≤0.150 ≤0.050

台架试验借鉴采用国际标准ECE R90中台架试验的试验方法、技术条件和失效判定方法，达到欧

盟法规水平。

8 在标准体系中的位置，与现行法律、法规、规章及标准的协调性

目前由制动分技术委员会归口的汽车行业标准和国家标准共计66项，其中国家标准27项，其余

39项为汽车行业标准，在国家标准中，有4项强制性国家标准，23项推荐性国家标准，汽车行业标准

均为推荐性标准。

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本标准为国家推荐性标准，属汽车制动标准体系中的制动器及零部件分领域13项标准之一，体

系类目代码为QC-102-202-311-402-503-013。

本标准在制定过程中，对涉及产品本身的基本特性，主要考虑了与我国相关材料性能的国家或

行业标准的协调，对涉及制动器性能相关的要求，主要考虑了与整车制动法规GB 12676和GB 21670

相关相关的协调，在相关性能方面略高于整车要求。由于该标准为推荐性标准，因此，本标准与现

行相关法律、法规、规章及标准无底层，可以自成一体，单独应用。

9 重大分歧意见的处理经过和依据

本标准无重大分歧意见。

10 标准性质的建议说明

本标准为国家推荐性标准。

11 贯彻标准的要求和措施意见

该标准为新制定，但所涉及的基本性能检测设备均为主要生产厂必备设备，不涉及新投资，台

架试验设备也为成熟的设备，且国内主要整车和制动器生产厂家均有相关设备，同时，该标准技术

内容编排简明、易懂，不涉及实施困难，因此，按标准正常流程，建议标准发布后6个月实施。

12 废止现行相关标准的建议

本标准为新制定标准，无废止标准。

13 其他应与说明的事项

该项目由山东省质量技术监督局上报。 标准起草工作组 2016年12年26日