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列车制动盘用颗粒增强铝基复合材料摩擦磨损特性研究
| 论文题名： | 列车制动盘用颗粒增强铝基复合材料摩擦磨损特性研究 |
| 关键词： | 列车制动盘;碳化硅;颗粒增强相;铝基复合材料;摩擦磨损特性;摩擦表面膜 |
| 摘要： | 本论文以SiC颗粒增强铝基复合材料在高速列车制动盘上的应用为背景，采用MPX2000型摩擦磨损试验机、MM1000型摩擦磨损试验机和1：1制动动力台，系统研究了SiC颗粒增强铝基复合材料分别与铜基粉末冶金材料和半金属材料配副时的干滑动摩擦磨损性。结果表明在模拟高速列车紧急制动工况下，SiC颗粒增强铝基复合材料的摩擦系数稳定，磨损量较小。能够满足列车向高速度、轻量化、低能耗方向发展的需求，是制造高速列车制动盘的理想材料。 在SiC颗粒增强铝基复合材料宏观摩擦磨损特性研究的基础上，采用金相显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、能谱分析仪等分析手段对磨损表面和亚表面的成分、组织、表面形貌特征进行分析，研究了复合材料在两种配副材料下的摩擦磨损机理及复合材料表面形成的表面膜在制动过程中的产生、作用和失效机理。结果表明：SiC颗粒增强铝基复合材料磨损表面温度较低、制动过程平稳。制动过程结束后，由于自身组织结构的特点，复合材料表面形成了一层富含对偶材料成分的摩擦表面膜，该摩擦表面膜质地均匀连续、硬度高，覆盖于复合材料的整个表面，使复合材料在摩擦过程中具有较稳定的摩擦系数，而且对摩擦副双方的磨损均有保护作用。复合材料的磨损过程是剥层磨损、粘着磨损和磨粒磨损复合作用的结果。摩擦表面膜的形成对摩擦副的磨损机理有着重要的影响作用。在制动过程中，随着表面膜的形成，摩擦副的磨损机理由磨粒磨损—伴有粘着磨损，转变为亚表层裂纹引起的剥层磨损—辅助以粘着磨损、氧化磨损。 |
| 作者： | 宋国芳 |
| 专业： | 机械设计及理论 |
| 导师： | 杜永平 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2006 |
| 正文语种： | 中文 |
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