含炭纤维湿式铜基摩擦材料的性能

采用粉末冶金方法制备含短炭纤维的湿式铜基摩擦材料,研究炭纤维含量对湿式摩擦材料的摩擦磨损性能和力学性能的影响,以及制动条件对动摩擦因数的影响。结果表明:随着炭纤维含量及材料的孔隙率增加、硬度及密度均降低,摩擦因数呈先增加后减小的变化趋势,磨损量呈先减小后增大的趋势。炭纤维含量为(质量分数)1%时材料的摩擦磨损性能最好,摩擦因数最大且最稳定,磨损量最小。材料摩擦因数随着载荷增大而增大,随炭纤维含量增加磨损率呈先减小后增大的趋势。炭纤维的加入提高了材料的能量许用值。

孔隙度对湿式铜基摩擦材料摩擦磨损性能的影响

采用不同的压制压力制备湿式铜基粉末冶金摩擦材料,借助扫描电镜及摩擦磨损试验机研究材料的孔隙度对其组织和摩擦磨损性能的影响。结果表明:当孔隙度小于25%时,高孔隙度材料具有更高且更加稳定的摩擦因数,当孔隙度超过25%时,摩擦性能不稳定;磨损量随孔隙度减小先减小后增大。对此湿式铜基摩擦材料,20%为其最佳的孔隙度,此时材料具有最佳的摩擦磨损性能。

湿式铜基摩擦材料的磨损图研究

磨损图研究是1种能够系统分析材料的摩擦性能、直观反映材料摩擦学特性变化，以达到评估、预知材料摩擦磨损性能的研究方法。本文作者依据相似性原理，通过对摩擦因数、摩擦表面及磨屑的测试及分析，获得不同工况条件下湿式铜基摩擦材料的摩擦学信息，建立磨损图。进一步研究表明：随制动初速度增加（从8m/s增加到20 m/s）和载荷增大（由1 MPa增大到2 MPa），铜基湿式摩擦材料的摩擦因数都逐渐非线性增加，并保持在0.070～0.100之间；其磨损图可划分为轻微磨损区（质量磨损率W〈10-5 mm/次）、严重磨损区（W〉10-4 mm/次）和过渡区（10-5 mm/次〈w〈10-4 mm／次）3个区域，轻微磨损的主要机制为塑性变形和显微犁削，严重磨损的主要机制为疲劳磨损，过渡区域为磨料磨损向疲劳磨损转变的区域。

烧结温度对湿式铜基粉末冶金摩擦材料性能的影响

利用粉末冶金技术制备了湿式铜基摩擦材料,研究了烧结温度对摩擦材料性能的影响,得出最佳烧结温度。研究表明,在选用的烧结温度下,摩擦材料的各组元分布较均匀,致密化程度逐渐提高;随着烧结温度的升高,摩擦材料的抗压强度和密度均呈现先增大后降低的趋势,硬度逐渐增大;同时,摩擦系数逐渐降低,材料的稳定性提高,磨损量总体呈降低趋势。本试验中最佳烧结温度为840℃,此时摩擦材料的抗弯强度为210.7 MPa,密度为5.88 g/cm3,硬度为1.4 HRF,摩擦系数为0.176,稳定系数为6.4%,磨损厚度为0.0005 mm/(面·次)。