不锈钢纤维铜基摩擦材料的研究.pdf

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1、第37卷第6期河北工业大学学报2008年12月、b1．37No．6J0URNAL0FHEBEIUNIVERSITY0FTECHNoLOGYDecember2008文章编号：l008．2373(2008)O6．OO41一O6不锈钢纤维／铜基摩擦材料的研究焦健，王铁宝，赵静怡，李国彬(河北工业大学材料科学与工程学院，天津30O132)摘要以磁悬浮列车的制动材料为研究对象，探讨了奥氏体不锈钢纤维对不锈钢纤维／铜基复合材料摩擦磨损性能的影响．研究结果表明：加入不锈钢纤维后，材料的硬度明显增加，最大值为94HI，摩擦系数略有增加，摩擦失重减小材料的磨损机制主要为磨粒

2、磨损与疲劳磨损，同时伴有粘着磨损．材料的断裂方式为韧性断裂．该制动材料的制动性能可以满足磁悬浮列车的制动要求．关键词粉末冶金；铜基摩擦材料；奥氏体不锈钢纤维；磁悬浮列车；制动材料中图分类号TB331文献标识码ATheResearchofStain1essSteelFiber／Cu_basedFrictionCOmpositesJIAOJian，ⅥrANGTie-bao，ZHAoJing—yi，LIGuO-bin(SchoolofMaterialsScienceandEngineering，Hebeiuniversityof1lechnology，Tianj

3、in30O132，China)AbstractThepaperregardsmearrestingmaterialofmagneticaemtrainasobjectofinvestigation，meeffectofausteniticstain1essstee1fiberonfrjctiOnandwearpropertiesofCu_basedcompOsitesarediscussed．Theresu1tsshowthataddingstainlesssteelfiberintoCumatrix，mecomp0sitehardnessincrease

4、sobviously，itsmaxis94HRF，andmctioncoe所cientofthecompositeincreasesaIittle，theweightlossdecreases．ThewearmechasmofthecompositeisprincipalIygrain—abrasi0nandfatigueabrasi0n，andacc0mpanyingwilhagglutinatingabmsion．111emannerOftbempture0fthecOmpositeisducti1e．Thearrestingspecialitieso

5、fthearrestingmaterialaretogratitheneedofmagneticaer0train．Keyw0rdspowdermetallu唱y；Cu-based衔cti0nmaterial；austeniticstainlesssteelfiber；magneticaem仃ain；an．estingmateria10引言随着我国磁悬浮列车的发展，对制动材料的要求也越来越高．制动技术是高速运行必需的首要技术，没有制动就没有高速．对于磁悬浮列车，主要采用摩擦制动，对制动材料的要求较高．摩擦材料的摩擦磨损性能直接影响到离合器、制动器、乃至整个

6、机器的可靠性“．磁悬浮列车的制动材料不但要有良好的力学性能，如抗压强度、硬度、韧性、耐磨性、摩擦系数等，还必须无磁性，需进行退磁处理．因此，不但对制动材料的成分有严格要求，还需有合理的制备工艺．从国内外的摩擦制动材料的制备情况来看，用粉末冶金法制备的复合材料是最有希望的新型摩擦制动材料．铜基粉末冶金材料具有良好的导电、导热、耐磨等特性。．目前，碳纤维作为增强增韧相在摩擦复合材料中的应用较为广泛，并已取得一定的成果阻。，但碳纤维属于非金属材料，其与金属的润湿性较差．为增加碳纤维和金属材料的粘结性能，不得不采用在碳纤维表面镀一层金属，如铜，制备工艺相对复杂．奥

7、氏体不锈钢纤维不仅无磁性，具有一定的强度和良好的韧性，而且可望与复合材料金属基体实现良好的润湿与粘结．研究所制备的铜基粉末冶金摩擦材料应用对象为磁悬浮列车刹车片，对试样的具体要求如下：收稿日期：2oo8一O9一O8作者简介：焦健(1983一)，男(汉族)，硕士生42河北工业大学学报第37卷1)足够高的摩擦制动力矩和摩擦系数，要求试样的摩擦系数大于0．25；2)摩擦系数较稳定，受外界的条件变化(速度、温度、湿度、驱动力等)影响小动静摩擦系数之差小；3)要求材料的抗弯强度大于270MPa，以防止在制动时材料产生塑性变形．1试验材料与试验方法1．1原材料试验材料

8、如表1所示．表l试验用原材料、主要技术要求及密度Tab．1Rawm