摩擦壓力和干濕條件對銅鋁基材料摩擦性能的影響

文章來源：營口摩擦材料有限公司     發(fā)布時間：2015-06-03

 　　隨著列車運行速度的不斷提高，對制動裝置以及制動材料提出了更加苛刻的要求，銅基粉末冶金摩擦材料由于其摩擦系數(shù)高，耐磨性好而被廣泛運用于制造高速列車閘片。而制動過程經(jīng)常伴隨著制動條件，比如壓力的波動、速度的變化、干濕條件不同等，而摩擦性能不是材料的內(nèi)在屬性，材料的摩擦磨損性能與摩擦條件密切相關(guān)。上述條件變化時，勢必影響到材料的摩擦學(xué)行為，從而造成摩擦性能的變化，因此研究不同制動條件下的摩擦性能是很有意義的。同時，在摩擦制動條件下，材料表面處于高磨損狀態(tài)，磨損產(chǎn)生的磨屑覆蓋在摩擦面，形成了一種叫做第三體的組織。摩擦條件和材料成分改變時，第三體的組織形態(tài)發(fā)生改變，從而影響摩擦性能。因此，向銅基摩擦材料中添加不同的組元，研究不同摩擦條件下摩擦磨損性能變化情況是很有意義的。

　　本文以銅鋁基粉末冶金摩擦材料為基礎(chǔ)，測試了在不同摩擦壓力和干、濕條件下，材料的摩擦系數(shù)和磨損率的變化情況。通過表面形貌和第三體的變化找出摩擦性能變化的原因，為豐富銅基摩擦材料的研究提供理論依據(jù)。

　　實驗材料選用5種粉末，質(zhì)量分數(shù)分別為：12%～15%Al，F(xiàn)e、SiO2和石墨各3%～6%，余為Cu。經(jīng)混料、壓坯之后在鐘罩式燒結(jié)爐中進行燒結(jié)，燒結(jié)溫度820℃，保溫1.5h。摩擦實驗在GF150D型定速實驗機上進行，摩擦壓力0.5～0.9MPa，摩擦速度200～3000r/min，濕摩擦的淋水量為4.7mL/min。

　　對于銅鋁基摩擦材料來說，摩擦速度為1500～3000r/min，隨壓力升高，摩擦系數(shù)增加;摩擦速度低于1500r/min時，隨壓力升高，摩擦系數(shù)變化不大，磨損率增大。摩擦速度低于1000r/min時，濕摩擦的摩擦系數(shù)高于干摩擦的摩擦系數(shù);摩擦速度高于該速度時，兩者的摩擦系數(shù)相近，濕摩擦的磨損量要高于干摩擦。