不同摩擦条件下铜-铁基粉末冶金材料的摩擦性能.pdfVIP

第 63卷 第 2期 有 色 金 属 V01．63．No．2 20 11年 5 』] NOilfeITOUSMetals Mav 20 11 DOI：10．3969／j．issn．1001—0211．2011．02．008 不同摩擦条件下铜一铁基粉末冶金材料的摩擦性能 符 蓉 ，高 飞 ，沈洪娟 ，宋宝韫 (大连交通大学 材料科学与工程学院，辽宁大连 116028) 摘 要 ：采用粉末冶金技术制备铜一铁基复合材料，在制动压力0．5—1．2MPa范围内，通过定速摩擦试验机研究干、湿条件 下 ，速度 、压力与材料摩擦磨损性能 的关系 。结果表明，干摩擦系数随摩擦速度增加而降低 ，湿摩擦 明显 降低 了低速摩擦系数而对 高速摩擦系数影响不大。低速摩擦系数随摩擦压力增加而增加，摩擦压力对高速摩擦系数影 响不明显。 关键词 ：金属材料；铜一铁基粉末冶金材料 ；干摩擦 ；湿摩擦 ；第三体 中图分类号 ：TG146．11；TF125．2 文献标识码 ：A 文章编号 ：1001—0211(2011)02—0032—06 随着列车速度 的提高 ，对列车的制动性能提出 变摩擦面的组织形态而联系到摩擦学行为的变化， 了越来越高的要求 ，高 品质的制动性能一方面要求 同时，其变化规律很大程度上与材料的成分有关。 摩擦副材料适用于高速高温的工作环境 ，另一方面 然而，目前对这方面的认识仍是有限的。因此，研究 要求材料在各种条件下表现出相对稳定的摩擦系数 上述因素与摩擦学行为的关系成为制备高性能摩擦 和 良好的耐磨性。铜一铁基粉末冶金摩擦材料具有 材料的基础性工作。 摩擦系数稳定 、耐磨性好等特点 ，已成为列车制动方 针对铜．铁基粉末冶金摩擦材料 ，利用定速摩擦 面一种重要 的制动材料 。因此 ，认识和掌握铜一铁基 试验机研究摩擦速度、成分、压力、干湿条件等对摩 陶瓷强化材料 的摩 擦磨损性能越来越受 到重 擦磨损性能的影响 ，并考虑 了摩擦条件与摩擦第三 视 -23，如材料成分对摩擦磨损性能的影响 、摩 体的关系。 擦速度和压力与摩擦磨损性能 的关系等 。然 1 实验 方法 而 ，从列车制动情况看 ，制动过程存在着压力波动 、 速度变化 、温度变化 、雨雪环境等系列 问题 。从 试验材料 由电解铜粉 、还原铁粉、石墨和 SiO： 材料摩擦学行为看，摩擦性能不是材料的固有属性 ， 构成。电解铜粉粒度小于0．045mm，石墨和 SiO，的 摩擦磨损性能很大程度上依赖 于摩擦条件 ，当条件 粒度 为 0．2～0．315mm。还 原铁 粉 的粒 度 小 于 变化时，必然影响到材料 的摩擦学行为而造成摩擦 0．074ram。其 中铁粉含量为 5％ ～20％，石 墨和 系数的变化 ，从而影响列车制动的安全性和舒适性 。 SiO，的含量分别为 5％，余量为铜粉。粉末经混合 显然 ，从列车制动的环境条件研究材料的摩擦学行 均匀后 ，在压机上压制成型，成型压力为600MPa，烧 为是有意义的。制动条件下的摩擦特性属于存在较 结在钟罩式烧结炉中进行 ，烧结压力为 1．77MPa，烧 大程度磨损的非润滑条件 的摩擦，摩擦面上存在一 结温度为820~C，保温时问为 1．5h，制备出的试样尺 层被称为第三体的特定组织 ，这层组织实际上是 寸为 17ramX15ram。 由摩擦面损伤产生的磨屑构成的，它覆盖在摩擦面 摩擦磨损试验在 GFD150型定速摩擦机上进 上 ，形成一层具有厚度为几个微米到几十微米 的粉