High-carbon cast iron (typically containing >2,5% carbon) là lựa chọn tốt hơn cho đĩa phanh hiệu suất cao-vì cấu trúc than chì của nó cải thiện đáng kể khả năng chống mài mòn, tính dẫn nhiệt và khả năng chống phai nhiệt, đồng thời duy trì hiệu suất ma sát ổn định và kiểm soát chi phí.
- Độ dẫn nhiệt và tản nhiệt tuyệt vời:Than chì dạng vảy hoặc hình cầu trong gang-có hàm lượng cacbon cao hoạt động như một kênh-bôi trơn và dẫn nhiệt-, phân tán nhanh chóng và đồng đều nhiệt sinh ra do ma sát phanh, giảm ứng suất nhiệt cục bộ và giảm thiểu nguy cơ phai màu và biến dạng do nhiệt.
- Khả năng chống mài mòn tốt và chống mỏi nhiệt:Hàm lượng carbon cao thúc đẩy sự kết tủa than chì, hình thành cấu trúc lưu trữ chip siêu nhỏ, giảm bớt sự mòn-má phanh; than chì còn hấp thụ độ rung, giảm rung lắc khi phanh, khiến nó phù hợp với những tình huống phanh gấp thường xuyên (chẳng hạn như đường núi và đường đua).
- Hệ số ma sát ổn định:Than chì duy trì sự bôi trơn bề mặt và cân bằng ma sát ở nhiệt độ cao, tránh sự thay đổi đột ngột từ “mềm ở trạng thái lạnh sang cứng ở trạng thái nóng”, mang lại cảm giác phanh tuyến tính; so với gang hoặc thép cacbon thông thường, hiệu suất của nó ổn định hơn trong phạm vi hoạt động 400–600 độ.
- Cân bằng giữa hiệu suất đúc và chi phí:Gang-có hàm lượng cacbon cao có tính lưu động tốt, dễ tạo thành các cấu trúc đĩa thông gió phức tạp và không yêu cầu quy trình gốm cacbon đắt tiền; mặc dù nặng hơn một chút so với đĩa thép hoặc hợp kim nhưng hiệu suất kinh tế-ma sát{2}}nhiệt tổng thể của nó khiến nó trở thành lựa chọn phổ biến cho ô tô gia đình và ô tô hiệu suất.
- Hạn chế của so sánh:Thép cacbon (<2% C) has high hardness but poor thermal conductivity and is prone to hot cracking; carbon ceramics have even higher temperature resistance (>1000 độ ) nhưng đắt tiền và có trạng thái phanh-lạnh yếu yếu, khiến chúng không phù hợp để sử dụng hàng ngày; gang-cacbon cao đạt được sự thỏa hiệp tối ưu giữa tam giác "công suất nhiệt + tản nhiệt + chi phí".
Điều quan trọng cần lưu ý là "gang-cacbon cao" ≠ "thép cacbon-cao"-sau này có hàm lượng cacbon thấp ( Nhỏ hơn hoặc bằng 2%), là vật liệu rèn và có khả năng chống sốc nhiệt kém khi sử dụng trong đĩa phanh; vật liệu thực sự được ưu tiên là gang xám hoặc gang hợp kim-(chẳng hạn như HT250+Ni/Cu), đạt được sự cải thiện hiệu suất đáng kể thông qua việc kiểm soát hình thái than chì.
