SiC顆粒增強鋁基復合材料摩擦磨損性能研究.pdf

1、長期以來，鐵道車輛一直采用鑄鐵制動盤。近年來，為了車輛高速化，有必要減輕機車重量，簧下重量的減輕尤為重要。傳統(tǒng)的鐵系材料比重大，結(jié)構(gòu)減重困難。而顆粒增強鋁基復合材料比重僅為鐵系材料的1/3左右，并且具有耐磨性良好、熱膨脹系數(shù)低、導熱性能好以及抗有機液體和溶劑侵蝕能力良好等優(yōu)點。采用顆粒增強鋁基復合材料作為高速列車制動盤材料，可明顯減輕列車簧下重量，為高速列車的安全和高效運行提供有效途徑。 本文以863計劃項目“高速列車鋁基復合材

2、料制動盤及其閘片的研制”作為研究背景，采用自制的制動模擬試驗機MM1000，開展SiC顆粒增強鋁基復合材料制動過程中摩擦磨損性能的研究，在此基礎(chǔ)上對一些實驗現(xiàn)象進行初步分析和探討，為深入研究奠定基礎(chǔ)。 模擬制動的實驗結(jié)果表明，基體硅含量20％SiC顆粒增強鋁基復合材料比基體硅含量9％和12％的復合材料具有更好的耐磨性能，而其摩擦系數(shù)介于后兩者之間；熱處理后的SiC顆粒增強鋁基復合材料比未熱處理前具有相近的摩擦系數(shù)及其穩(wěn)定性，耐磨

3、性能比未熱處理前提高；兩種致密化處理后的Al-20％Si/SiCp復合材料(致密化工藝分別為熱壓和楔壓)具有相近的摩擦磨損性能，無論是摩擦系數(shù)，還是耐磨性能方面，都比致密化前有顯著提高。 對于致密化處理后的Al-20％Si/SiCp復合材料，在本文的實驗條件下，其摩擦系數(shù)隨著制動初速度的提高而降低，磨損率增加，而隨著制動壓力的提高，其摩擦系數(shù)下降，磨損率增加。 與傳統(tǒng)的制動材料鑄鐵HT250相比，致密化處理后的Al-20