高速列车用铜基粉末冶金闸片材料的制备与性能研究

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1、分类号UDC密级编号硕士学位论文高速列车用铜基粉末冶金闸片材料的制备与性能研究ResearchonPreparationandPropertiesofCopper-basedPowderMetallurgyHigh-speedTrainPadMaterials学位申请人：李岩指导教师：陈跃教授一级学科：材料科学与工程二级学科：材料学学位类别：工学硕士2015年06月独创性声明本人声明，所呈交的论文是我个人在导师指导下完成的研究工作及取得的研究成果。据我所知，文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包

2、含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得河南科技大学或其它教育机构的其他学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：日期：摘要摘要盘型制动作为高速列车的机械摩擦制动，是保证列车在动力制动失效的情况下最终实现停车所必不可少的基本制动方式，也是保证高速列车安全运行的关键技术之一。在盘型制动器中，作为摩擦副一方的制动闸片的摩擦性能直接决定了制动器的制动效率。目前，我国高速列车制动闸片的开发大多处于研制阶段，现役的制动闸片

3、主要还是依靠进口。本文以此为背景，对高速列车用铜基粉末冶金闸片材料的制备和性能展开研究。根据国内外研究现状，通过试验研究，选择合适的材料成分，采用粉末冶金工艺，制备出铜基粉末冶金闸片材料试样，测定其物理力学性能，观测微观组织形貌，分析其成分分布和相结构，在MMl000-Ⅱ摩擦磨损试验机上测定试样的摩擦磨损性能。研究结果表明：用覆铜铁粉制备铜基粉末冶金闸片能够有效的提高材料的物理力学性能以及摩擦磨损性能；闸片材料中的氟化钙在制动初速度为150km/h的条件下，没有起到润滑组元的作用，反而降低了闸片材

4、料的力学性能，在制动初速度为250km/h的条件下，能够起到与石墨协同润滑的作用，很好的降低了磨损量。但其在低速和高速制动条件下摩擦性能表现差异很大，所以作为润滑组元，不能用在高速列车闸片材料中；通过与某商用闸片材料对比，由于润滑组元和基体的差异，所研制的闸片材料密度、布氏硬度略高，摩擦系数相当，磨损量较大，还未达到商用闸片材料使用性能。基体中金属组元的分布情况、合理的润滑组元含量以及颗粒大小对闸片材料性能的影响等方面还有待进一步研究，进而制备出性能与某商用闸片材料相当的铜基粉末冶金闸片材料。关键

5、词：铜基粉末冶金；闸片材料；物理力学性能；摩擦磨损性能论文类型：应用基础研究选题来源：河南省重大攻关项目IABSTRACTABSTRACTDisctypebrakeasthehigh-speedtrainmechanicalfrictionbrake,isimportanttoensureatrainfinallyrealizestheessentialparkingbrakeinthecaseofdynamicbrakingfailure,anditisoneofthemostkeyskills

6、tokeepsafeintherunningofhighspeedtrain.Thefrictionpropertyofthebrakepadasasideofthefrictionpairdirectlydeterminesthebrakingefficiency.Atpresent,developmentonthehigh-speedtrainbrakepadisstillinexperimentalstageinChina,andactivebrakemainlyrelysonimports

7、.Thisarticlestudiesthepreparationandpropertiesofcopper-basedpowdermetallurgyhigh-speedtrainbrakingpadinthisbackground.Accordingtotheresearchesathomeandabroadthisarticle,choosedtherightmaterialsthroughthestudyinexperiment,preparedtheCu-basedbrakepadbyp

8、owdermetallurgytechnology.Wemeasuredthephysicalandmechanicalpropertiesofthem,andobservedtheirmicrostructure,analysedoftheircompositionandstructure,testedtheirfrictionandwearpropertiesbytheMMl000-IImachine.Theresultsshowedthat,thewrapofcupperon