本课题采用废旧轮胎钢丝代替生铁及普通废钢制备了高性能灰铸铁制动盘,使用锻煤90型增碳剂进行增碳处理,使用75硅铁孕育剂进行一次随流孕育,使用硅钡钙铝孕育剂进行二次随流孕育,并加入Cr、Cu等合金元素进行组织强化。在相同铸造工艺下,对比研究了不同废旧轮胎钢丝的加入量(分别为30%、40%、50%、60%、70%、80%)对灰铸铁室温组织、共晶团数目、力学性能、拉伸断口形貌、耐磨性、循环使用寿命的影响。制备化学成分为3.2%~3.4%C、1.7%~1.9%Si、0.7%~0.8%Mn、0.04%~0.08%S、≤0.1%P、0.2%~0.25%Cr、≤0.3%Cu的灰铸铁制动盘和Φ30的单铸试棒,然后对试件的金相组织、硬度、抗拉强度、共晶团数目、拉伸断口形貌、耐磨性、循环使用寿命进行检测分析。结果表明:随着废旧轮胎钢丝的加入量由30%增加至80%,灰铸铁制动盘室温组织中A型石墨含量由97.6%增加至99.2%,石墨平均长度由0.2347mm缩减至0.1071mm,石墨分布逐渐均匀,石墨弯曲度增加,粗大型A型石墨含量逐渐减少。珠光体含量由96.8%逐渐增加至99.2%,铁素体含量由2.7%减少至0.5%,珠光体片间距由2.14mm减小至0.82mm(放大500倍),珠光体分布逐渐均匀,珠光体片间距得到细化,片间距等级由4级变为2级。实际共晶团数量由390个/cm~2左右增加至1040个/cm~2左右,共晶团等级由5级变为2级,灰铸铁制动盘力学性能中硬度由191HB增加至209HB,整体增加数值为18HB,灰铸铁制动盘抗拉强度由231MPa增加至275MPa,总体增加44MPa,实验抗拉强度及硬度均在标准EN-GJL-200所规定的范围之内。断裂机制是解理断裂和沿晶断裂复合机制。解离面主要成呈河流状花样分布,解离平台尺寸逐渐减小,弯曲的撕裂棱逐渐增多,撕裂面积进一步扩大,解理断裂和沿晶断裂复合机制中解离断裂比例减小,即受到粗大石墨的割裂基体的作用减小。制动盘在摩擦实验中,其中当废旧轮胎钢丝所占比例为70%和80%时,灰铸铁制动盘有着较好的摩擦性能。废旧轮胎内钢丝含量为80%时,所制灰铸铁制动盘拥有着良好的循环使用寿命,超过了在标准EN-GJL-200中,国际OE盘95个循环测试、380次刹停次数的测试性能。相比于普通废钢与生铁等原材料,废旧轮胎钢丝所生产的灰铸铁制动盘有着较好的金相组织与力学性能。