銅基粉末冶金閘片是保證高速度等級(jí)列車(chē)在緊急情況下制動(dòng)安全的關(guān)鍵部件,但在高速重載條件下銅基制動(dòng)閘片的摩擦系數(shù)會(huì)發(fā)生嚴(yán)重衰退并失穩(wěn),組元調(diào)控是解決這一問(wèn)題的有效方法。然而,銅基制動(dòng)閘片中繁多的組元在高速制動(dòng)過(guò)程中的作用機(jī)理以及高速、高溫下摩擦膜的演化以及失效過(guò)程尚沒(méi)有被全面的揭示,這就限制了銅基制動(dòng)閘片材料的開(kāi)發(fā)以及性能的提高。本文以通過(guò)組元調(diào)控方法制備出滿足高速重載條件下使用的銅基制動(dòng)閘片為目標(biāo),首先模擬連續(xù)緊急制動(dòng)實(shí)驗(yàn),揭示了閘片中各組元的作用機(jī)理,得到了性能較好的基礎(chǔ)閘片配方。組元作用機(jī)理及調(diào)控過(guò)程如下:研究了銅基體合金化的作用,發(fā)現(xiàn)預(yù)合金銅粉末（Cu-Fe,Cu-Cr,Cu-Fe-Ti）通過(guò)提高閘片材料強(qiáng)度促進(jìn)低速低壓下摩擦磨損性能的提升;銅鎳合金化同時(shí)強(qiáng)化銅基體及摩擦膜,促進(jìn)摩擦表面的穩(wěn)定,從而提升高速高壓下摩擦系數(shù)的穩(wěn)定性;研究了鐵粉種類及含量的作用,發(fā)現(xiàn)最佳Fe粉的種類及含量取決于其粒度和形貌。羰基Fe粉粒徑小,等量的羰基Fe粉在閘片中產(chǎn)生的界面較多,強(qiáng)度低的片狀粉末不能為基體提供足夠的強(qiáng)度。霧化鐵粉和銅包鐵粉均具有合適的粒度和較高的強(qiáng)度,強(qiáng)化并穩(wěn)定了摩擦表面,促進(jìn)了連續(xù)高... 

【文章頁(yè)數(shù)】：205 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
1 引言
2 文獻(xiàn)綜述
    2.1 列車(chē)制動(dòng)閘片材料的發(fā)展
        2.1.1 鑄鐵基制動(dòng)閘瓦
        2.1.2 有機(jī)制動(dòng)閘片
        2.1.3 金屬基制動(dòng)閘片
    2.2 高速列車(chē)用銅基粉末冶金閘片
        2.2.1 銅基粉末冶金閘片的組成
        2.2.2 摩擦表面
        2.2.3 制動(dòng)條件的影響
    2.3 選題意義及研究?jī)?nèi)容
        2.3.1 課題來(lái)源
        2.3.2 選題意義
        2.3.3 研究?jī)?nèi)容
3 實(shí)驗(yàn)方法
    3.1 實(shí)驗(yàn)材料及制備
    3.2 測(cè)試方法
        3.2.1 密度及相對(duì)密度
        3.2.2 硬度
        3.2.3 微觀結(jié)構(gòu)
        3.2.4 物相分析
        3.2.5 摩擦磨損性能
4 銅基體合金化對(duì)銅基制動(dòng)閘片性能的影響
    4.1 預(yù)合金銅粉末對(duì)銅基制動(dòng)閘片性能的影響
        4.1.1 預(yù)合金粉末的析出特性
        4.1.2 預(yù)合金粉末對(duì)閘片性能的影響
    4.2 外加鎳對(duì)閘片性能的影響
    4.3 本章小結(jié)
5 金屬摩擦組元對(duì)銅基制動(dòng)閘片性能的影響
    5.1 鐵粉類型及含量對(duì)閘片性能的影響
    5.2 鉻粉對(duì)銅基閘片性能的影響
    5.3 高碳鉻鐵粉對(duì)銅基閘片性能的影響
    5.4 鉻和高碳鉻鐵粉的比例對(duì)銅基閘片性能的影響
    5.5 本章小結(jié)
6 固體潤(rùn)滑組元對(duì)銅基制動(dòng)閘片性能的影響
    6.1 鱗片狀石墨與粒狀石墨比例對(duì)閘片性能的影響
    6.2 增大鱗片石墨粒度對(duì)閘片性能的影響
    6.3 石墨表面鍍鎳對(duì)閘片性能的影響
    6.4 二硫化鉬對(duì)閘片性能的影響
    6.5 本章小結(jié)
7 纖維對(duì)銅基閘片材料性能的影響
    7.1 氧化鋁纖維對(duì)閘片性能的影響
    7.2 碳纖維對(duì)閘片性能的影響
    7.3 本章小結(jié)
8 摩擦表面物質(zhì)的演變規(guī)律及對(duì)制動(dòng)性能的影響
    8.1 摩擦膜與摩擦系數(shù)的衰退行為
    8.2 摩擦膜在高溫下的演變
        8.2.1 銅基閘片表面的物質(zhì)變化
        8.2.2 制動(dòng)盤(pán)表面的物質(zhì)變化
    8.3 摩擦膜的成分與結(jié)構(gòu)
    8.4 本章小結(jié)
9 高鐵列車(chē)制動(dòng)閘片的制備及1:1臺(tái)架試驗(yàn)
    9.1 基礎(chǔ)配方的篩選
    9.2 閘片成分的優(yōu)化
    9.3 1:1臺(tái)架實(shí)驗(yàn)
        9.3.1 閘片及閘片組的結(jié)構(gòu)
        9.3.2 臺(tái)架試驗(yàn)條件
    9.4 臺(tái)架實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        9.4.1 平均摩擦系數(shù)
        9.4.2 磨耗性能
        9.4.3 瞬時(shí)摩擦系數(shù)
        9.4.4 盤(pán)摩擦表面溫度
        9.4.5 摩擦表面狀態(tài)
    9.5 本章小結(jié)
10 結(jié)論
主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷及在學(xué)研究成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集



本文編號(hào)：3648158