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Ni对Cu基摩擦材料摩擦磨损性能的影响规律研究
| 论文题名： | Ni对Cu基摩擦材料摩擦磨损性能的影响规律研究 |
| 关键词： | 列车制动系统;刹车片;Cu基摩擦材料;摩擦学性能 |
| 摘要： | 随着我国列车速度的不断提高，列车的安全性受到了社会的广泛关注；而刹车片作为列车制动系统不可或缺的一部分，它的性能直接影响了整个系统的制动效果。Cu基粉末冶金摩擦材料作为列车制动的刹车片包含了多种材料，通过改变各个组元的含量和种类来获得不同性能的摩擦材料。但国内生产制造出的刹车片并不能满足列车高速运行时的要求，因此众多国内的学者对提升列车刹车片性能的研究从未停止。 本课题主要通过对Cu基粉末冶金摩擦材料的机械性能、微观组织和摩擦磨损性能的分析来研究镍（Ni）含量、Ni目数、成型压力、烧结加压、烧结温度对Cu基粉末冶金摩擦材料性能的影响规律。研究结果表明： （1）在摩擦材料中添加适量的Ni可以使材料的硬度得到提升，在添加的Ni含量为2%时，可以提高材料的摩擦因数，降低磨损量；随着Ni含量的增加，硬度的提升效果变的明显。当继续添加Ni时，材料的摩擦因数和磨损量都会减少。 （2）不同的Ni目数对材料的强化效果不一样，在Ni目数为200目时，材料的综合性能表现最佳。继续增加Ni目数，材料的硬度增大，摩擦过程中摩擦因数反而下降。 （3）成型压力在600MPa时，压制效果最好。随着成型压力的增大，材料的密度和硬度会得到不同程度的提升，但过大的压力会破坏粉末颗粒，材料出现加工硬化现象，摩擦因数降低，磨损量加大。 （4）试样在烧结时加压可以提高材料的密度、硬度，降低孔隙率，并使摩擦因数稳定，降低磨损量。因为烧结时加压可以加快原子的扩散速度，使试样发生塑性形变，让烧结更加充分，提高抗磨损能力。 （5）不同的烧结温度下制备出的试样性能大大不同，烧结温度为950℃下制备出的材料具有最佳的摩擦磨损性能。850℃时原子扩散缓慢，导致试样烧结不充分，孔隙率较高，摩擦因数和磨损量较高；1000℃时过快的扩散速度使得材料中的晶粒生长过大，并且过高的温度使得材料中的Sn过烧，严重影响了材料的摩擦磨损性能。 本文将Ni粉含量（200目）2%的Cu基粉末冶金摩擦材料采用600MPa的成型压力、950℃的烧结温度、烧结压力0.5MPa制备出的试样，表现出最佳的摩擦磨损性能。 |
| 作者： | 尼炯 |
| 专业： | 机械 |
| 导师： | 刘建秀;周亚军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 郑州轻工业大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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