铁道车辆用铜基粉末冶金制动闸片的研制及应用

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1、北京交通大学硕士学位论文铁道车辆用铜基粉末冶金制动闸片的研制及应用姓名：栾大凯申请学位级别：硕士专业：安全技术及工程指导教师：韩建民20060301摘要飞，8790主5高速列车闸片和制动盘是保证列车运行安全的重要基础制动手段，铝基复合材料制动盘是我国诈在研发的新型制动盘，与之桐匹配的闸片目前国内还没有研制丌发出来，本研究采用常舰工艺和模压烧结工艺，按照／fi同的材料组元配比制备出多种同铝基复合材料制动盘相配对的铜基粉末冶金摩擦材料，并对其力学性能和摩擦磨损性能进行了检测。采用模压烧结生产的闸片材料的力学性能优于采用常规工艺方法生产的

2、材料的力学性能，硬度和抗剪切强度提高了2倍以上，抗压强度和抗弯强度也提高了1倍以上。MPx2000定速摩擦试验机检测结果表明，在相同条件下，配方cD的铜基粉末冶金闸片材料与铝基复合材料问的摩擦磨损性能优于配方cJ的铜基粉术冶金闻片材料与铝基复合材料问的摩擦磨损性能。具体表现在，cD的摩擦系数的稳定性高于cJ的，而CD的磨损量低丁CJ的。分析认为，这是山于cD和CJ中铜组元和摩擦组元含量不同造成的。MMl0()o摩擦试验机模拟试验结果表明，对所设计的三种配方cD、cG和cH进行试验，三种配方中摩擦组元和润滑组元的含量之比分别为12：1

3、4、4：19、7．5：16，结果表明，摩擦系数随着摩擦组儿和润滑组元含量之比增加而增加；摩擦系数随着速度增加呈下降趋势；材料的摩擦制动曲线存制动初期高速阶段比较平稳，制动末期低速阶段出现稍许波动。1：1台架试验结果表明，摩擦系数介丁0．3～0．4之问，摩擦系数的变化规律为：在不同的速度下，制动初期闸片的摩擦系数相列比较稳定，到了制动术期摩擦系数升高，并且有较大的波动；闸片的稳定性在高速时比低速时的更好；闸片制动时M、制动距离和最高温度都随着制动仞速度的增加而增加，并逐渐趋于平缓。分析了台絮试验同模拟制动试验问的联系，相同情况下，台架

4、试验的摩擦系数通常低于MMl000模拟制动的摩擦系数，两者的变化趋势基本相同，制动时削、制动最高温度和制动距离同制动初速度问的变化舰律，两者保持一致。关键词：高速列车闸片铜基粉末冶金摩擦材料AbsIractAbstractBfakepadaIldbfakediskofh{曲Speed妇纽istheimponaBtbasisbrakingwaVtoensurethetrainrIlnsafetly，thealuminummetalma缸xcompositebrakediskisanewstylebrakediskbeingresear

5、chedjnourcountry’butthebrakepadcouplewithitisnotdeveIopediⅡchinaatpresent．InourstI

6、dv，severaIkindsofcoppe卜basedpowdermetaIluTgy仃ictjonmate“alwereproposedbasedondifferentmaterialcomponentmixturcratioandthesepadsweremadeupjnconvemional肿cessandmoIdedsinterprocess．Theirmec

7、hnicalpropenVandfrictionwearpmpenywastested．ThemechⅡicalpmpertVofbmkepadmaterialinmoldedsinterpmcessisbetterthaIIthatinconventionalprocess．Ofwhich，itSde厚弓eofhardnessandstren垂hagainstshearincreasedtwofold，stren班hagainstpressandstren垂hagajnstbendincfeasedonefbld．Frictjon

8、andwearresistancepropertiesofbrakepadmaterialagainstaluminummetaImatrixcomDosjtematerialafetestedwithMPX2000frictionandwearex口crimentalmachine．Theresultsshowthatinthesamesituation，fomulaaDhaSbetterfrictionandwearresistancepropenicSagainstaluminiummetalmatrjxcomposjteth

9、ana．Thismanifestitselfmailllymatthef}iction∞efficientofCDjsmonstablethanthatofCJ，whilethewearingcapacitvofCDislowerth