摩擦压力和干湿条件对铜铝基材料摩擦性能的影响

文章来源：营口摩擦材料有限公司     发布时间：2015-06-03

 　　随着列车运行速度的不断提高，对制动装置以及制动材料提出了更加苛刻的要求，铜基粉末冶金摩擦材料由于其摩擦系数高，耐磨性好而被广泛运用于制造高速列车闸片。而制动过程经常伴随着制动条件，比如压力的波动、速度的变化、干湿条件不同等，而摩擦性能不是材料的内在属性，材料的摩擦磨损性能与摩擦条件密切相关。上述条件变化时，势必影响到材料的摩擦学行为，从而造成摩擦性能的变化，因此研究不同制动条件下的摩擦性能是很有意义的。同时，在摩擦制动条件下，材料表面处于高磨损状态，磨损产生的磨屑覆盖在摩擦面，形成了一种叫做第三体的组织。摩擦条件和材料成分改变时，第三体的组织形态发生改变，从而影响摩擦性能。因此，向铜基摩擦材料中添加不同的组元，研究不同摩擦条件下摩擦磨损性能变化情况是很有意义的。

　　本文以铜铝基粉末冶金摩擦材料为基础，测试了在不同摩擦压力和干、湿条件下，材料的摩擦系数和磨损率的变化情况。通过表面形貌和第三体的变化找出摩擦性能变化的原因，为丰富铜基摩擦材料的研究提供理论依据。

　　实验材料选用5种粉末，质量分数分别为：12%～15%Al，Fe、SiO2和石墨各3%～6%，余为Cu。经混料、压坯之后在钟罩式烧结炉中进行烧结，烧结温度820℃，保温1.5h。摩擦实验在GF150D型定速实验机上进行，摩擦压力0.5～0.9MPa，摩擦速度200～3000r/min，湿摩擦的淋水量为4.7mL/min。

　　对于铜铝基摩擦材料来说，摩擦速度为1500～3000r/min，随压力升高，摩擦系数增加;摩擦速度低于1500r/min时，随压力升高，摩擦系数变化不大，磨损率增大。摩擦速度低于1000r/min时，湿摩擦的摩擦系数高于干摩擦的摩擦系数;摩擦速度高于该速度时，两者的摩擦系数相近，湿摩擦的磨损量要高于干摩擦。