大型車輛制動鼓耐磨性和抗熱疲勞性的研究.pdf

1、本文對制動鼓進行失效分析后認為，制動鼓失效的主因是磨損和熱疲勞，要提高制動鼓的使用壽命必須提高其材料的耐磨性和抗熱疲勞性。根據(jù)不同路況下剎車制動的升溫情況，制定了三種制動鼓材料(HT250、Ru380、QT500)的兩組摩擦磨損對比試驗，結(jié)合磨損量、摩擦系數(shù)和磨損形貌分析了各材料耐磨性的優(yōu)劣。然后進行了20~300℃和20~600℃循環(huán)溫度下的熱疲勞對比試驗，結(jié)合a?N曲線、裂紋形貌分析了各材料抗熱疲勞性的優(yōu)劣。
　　在常溫下，Q

2、T500的綜合力學(xué)性能最優(yōu)，HT250較差；當溫度超過400℃以后，三種鑄鐵材料的抗拉強度急劇下降；隨著溫度升高，各材料的比熱容和線膨脹系數(shù)都會增大，導(dǎo)熱率逐漸減小。在吸收相同熱量時， QT500溫升最高， HT250溫升最低，Ru380居其中。
　　在磨損條件為10m/s-100N-120s的情況下，QT500耐磨性最好，是 HT250的2倍多，Ru380和 QT500耐磨性相當，但是隨著磨損時間和加載載荷的增加，Ru380的耐

3、磨性要稍優(yōu)于 QT500；三種鑄鐵材料的摩擦系數(shù)都在0.18~0.20之間，并且摩擦系數(shù)穩(wěn)定；綜合考慮，由于 QT500高溫情況下易變形，因此，在制動時間較短、制動力較小的情況下應(yīng)采用 QT500作為制動鼓的材料，而在制動時間較長、制動力較大的情況下應(yīng)采用Ru380作為制動鼓的材料。
　　20~600℃的循環(huán)溫度比20~300℃的循環(huán)溫度更容易引發(fā)疲勞裂紋萌生，蠕墨鑄鐵出現(xiàn)微裂紋萌生的周次是灰鑄鐵的1.5~2倍，球墨鑄鐵出現(xiàn)微裂紋

4、萌生的周次是灰鑄鐵的2~4倍；在20~600℃的循環(huán)溫度作用下，HT250裂紋擴展最快，QT500最慢，達到相同裂紋長度時，QT500的壽命約為 HT250的2.6倍， Ru380的壽命約為 HT250的2倍；HT250裂紋生長是直接失穩(wěn)擴展的，QT500和 Ru380都有一定的緩慢擴展階段，最后才開始失穩(wěn)擴展；HT250和 Ru380的裂紋源都是在石墨尖端， QT500的裂紋源主要集中在石墨球間距較短的方位上，微裂紋通過交接和匯聚長大