銅包鐵(Fe-20Cu)基摩擦材料的組織及性能研究.pdf

1、1.采用銅包鐵（Fe-20Cu）粉為基體，添加Al、石墨和MoS2制備的摩擦材料，由于銅包覆作用抑制了添加元素與Fe發(fā)生反應(yīng)，材料中無(wú)脆性Fe-Al金屬間合物和FeS生成，殘余石墨增加，滲碳體量減少。
　　 2.在低轉(zhuǎn)速干摩擦條件下，添加石墨和MoS2的銅包鐵(Fe-20Cu)基摩擦材料磨損機(jī)制以疲勞磨損為主;在高轉(zhuǎn)速干摩擦條件下，添加Al、石墨、MoS2-石墨的三種摩擦材料的磨損機(jī)制為磨粒磨損、氧化磨損和疲勞磨損并存，但材料破

2、壞由疲勞磨損控制。
　　 3.用數(shù)值模擬的方法實(shí)現(xiàn)了銅包鐵(Fe-20Cu)-3％Al-3％G-3％MoS2摩擦材料制作的剎車片在制動(dòng)過(guò)程中的動(dòng)態(tài)溫度場(chǎng)和熱應(yīng)力場(chǎng)隨時(shí)間變化規(guī)律，模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果變化規(guī)律吻合較好。
　　 本文采用銅包鐵粉(Fe-20Cu)為基體，添加Al粉、石墨和MoS2粉，利用壓燒法將其制備成摩擦材料，通過(guò)SEM和XRD和能譜分析等手段，研究了干摩擦條件下銅包鐵（Fe-20Cu）基摩擦材料的組織結(jié)構(gòu)對(duì)

3、摩擦學(xué)性能的影響，分析了不同轉(zhuǎn)速時(shí)的磨損機(jī)理。通過(guò)數(shù)值方法模擬了該材料制備的汽車剎車片的制動(dòng)過(guò)程，探討了制動(dòng)過(guò)程中剎車片的溫度與熱應(yīng)力的耦合情況。研究結(jié)果表明:
　　 (1)以銅包鐵(Fe-20Cu)粉作為基體，銅對(duì)鐵的包覆抑制Fe與添加元素間的相互作用，影響摩擦材料的組織結(jié)構(gòu)。添加Al的摩擦材料組織中除了存在CuFe和AlCu固溶體、Fe、Cu和SiC相外，生成了新相AlCu4，無(wú)Fe-Al金屬間化合物;而添加石墨的摩擦材料組

4、織由鐵素體、珠光體、二次滲碳體、石墨和燒結(jié)過(guò)程中產(chǎn)生的滲碳體組成，由于包覆銅對(duì)碳擴(kuò)散的阻礙作用，導(dǎo)致殘留石墨增多，組織中存在的滲碳體量減少;同時(shí)添加MoS2和石墨的摩擦材料中主要有Fe、Cu、二次滲碳體、CuS和少量Fe(Mo)固溶體相，但是銅對(duì)鐵的包覆作用阻止了FeS相的生成。
　　 (2)銅包鐵(Fe-20Cu)基摩擦材料的磨損機(jī)制隨著添加元素和轉(zhuǎn)速不同而變化。在低轉(zhuǎn)速干摩擦條件下，添加石墨和MoS2后，摩擦材料的粘著磨損程