高速列車SiC3D/Al制動盤-石墨/SiC摩擦片摩擦副的制備、顯微結構及摩擦磨損性能

編號：CPJS06910

篇名：高速列車SiC3D/Al制動盤-石墨/SiC摩擦片摩擦副的制備、顯微結構及摩擦磨損性能

作者：姜瀾 姜艷麗 喻亮 楊洪亮 李子申 丁友東 付高峰

關鍵詞： SiC3D/Al 石墨/SiC 摩擦副 磨損 顯微組織 縮比制動試驗

機構： 東北大學多金屬共生礦生態(tài)化冶金教育部重點實驗室 東北大學冶金學院 桂林理工大學有色金屬及材料加工新技術教育部重點實驗室

摘要： 采用縮比制動試驗機研究石墨/SiC(G/SiC)復合材料與互穿相復合材料(IPC)SiC3D/Al的摩擦磨損性能?根據(jù)縮比例轉換原則,確定高速列車制動過程中試驗條件的制動壓力為1.25 MPa,初始制動速度(IBS)為200~350 km/h。采用掃描電鏡(SEM)、X射線衍射儀(XRD)和能譜儀(EDS)對摩擦偶材料進行表征。結果表明:匹配的摩擦副具有摩擦表面溫度低、摩擦因數(shù)穩(wěn)定、耐久性長等特點。摩擦環(huán)的磨損表面在摩擦過程中逐漸形成連續(xù)潤滑的機械混合層(MML),機械混合層由多相物質組成,極大地控制復合材料的磨損率和摩擦因數(shù)(COF)。當初始制動速度為200~300 km/h時,SiC3D/Al的磨損機理為典型的磨粒磨損;當初始制動速度增加到350 km/h時,可觀察到氧化磨損和剝離分層現(xiàn)象。利用Solidwork Simulation軟件對摩擦副的磨損行為進行預測,計算數(shù)據(jù)與實驗數(shù)據(jù)吻合較好。摩擦副可滿足高速列車緊急制動的要求。