高速列车用cu基粉末冶金闸片材料的制备与摩擦磨损性能研究

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1、分类号UDC密级编号硕士学位论文高速列车用Cu基粉末冶金闸片材料的制备与摩擦磨损性能研究Researchonpreparationandtribologicalpropertyofcopperpowdermetallurgybrakepadsforhigh-speedtrain学位申请人：朱旭光指导教师：孙乐民教授一级学科：材料科学与工程二级学科：材料加工工程学位类别：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，

2、不包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：摘要摘要随着科学技术的快速发展，高速列车的速度越来越高，列车的安全性也越来越被人们所关注，尤其是对制动系统中闸片的性能要求更加严格，对闸片材料性能的研究也在不断的深入。本文以此为背景，采用粉末冶金技术制备了两种成分配比不同的铜基闸片材料FA、FB，并将300km/h商用高速列车闸片材料DB作为参照对象，对三种材料的

3、制动性能进行了对比研究。在MM1000-II型材料摩擦磨损性能试验机上，分别用三种铜基粉末冶金闸片材料与25Cr2Mo1VA钢组成摩擦配副，测试三种闸片材料在不同的制动初速度和不同的制动载荷条件下的摩擦学性能，并利用扫面电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)等微观分析设备对材料表面组织、形貌和成分进行表征，对铜基粉末冶金闸片材料在制动过程中的摩擦磨损机理进行了探讨。试验结果表明：随着制动速度的增加，材料FA、DB的摩擦系数总体呈下降趋势，FB的摩擦系数先增大后减小；随着制动载荷的增加，三种材料的摩擦系数均呈现先增大后减小

4、的趋势。综合比较来看，制备的FA、FB材料的摩擦系数和在不同制动速度条件下的制动距离已能够满足高速列车的制动要求，并且摩擦系数稳定性良好，但耐磨性能和DB材料还有一定的差距。利用扫描电子显微镜(SEM)对材料的磨损表面进行分析，发现三种材料的表现出来的磨损类型主要有磨粒磨损、粘着磨损、疲劳磨损和氧化磨损，自制材料FA、FB主要以磨粒磨损和氧化磨损为主，DB材料则以磨粒磨损和疲劳磨损为主。关键词：高速列车；粉末冶金；制动闸片；摩擦磨损论文类型：应用基础研究选题来源：河南省重大攻关项目IABSTRACTABSTRACTWit

5、hthecontinuousdevelopmentofscienceandtechnology,thespeedofhigh-speedtrainishigherandhigher.Atthesametime,peoplepaymuchmoreandmoreattentiontothesafetyofhigh-speedtrain,especiallyhavemorerigorousrequirementsofbrakepadsinbrakingsystem,andmakefurtherstudiesonproperti

6、esofbrakingpadmaterials.Basedonthisbackground,twodifferentratiocopper-basedbrakepadmaterialsFAandFBwerefabricatedbypowdermetallurgy,andusedthebrakepadmaterialsforcommercial300km/hhigh-speedtrainasreference,namedDB.Docomparativestudyonthebrakeperformanceofthethree

7、kindsmaterials.OntheMM-1000II-typefrictionandweartestingmachine,werespectivelytrialthetribologypropertiesofthefrictionpairformedbythreekindsmaterialand25Cr2Mo1VAsteelatdifferentbrakingspeedsanddifferentbrakingpressure.Wealsoanalyzesurfaceorganizationsandformofpai

8、redmaterialsbySEMandEDS.Thenwediscussthecopperpowderbrakefrictionandwearmechanisms.Theresultsshowthat:Withthebrakespeedincreasing,thefrictioncoefficientsofFAan