超高磷合金铸铁闸瓦材质及其摩擦性能的研究

通过选材试验，证明超高磷合金铸铁闸瓦具有摩擦制动性能稳定、摩擦系数高而稳定、耐磨性和导热性能好、对车轮无热损伤、制动距离短和火花少等特性，可用作准高速机车闸瓦的材质。     

不同材质闸瓦和车轮滑动摩擦磨损试验及其结果分析

为了研究不同材质闸瓦和车轮滑动摩擦磨损性能,采用M2000型摩擦磨损试验机,针对4种材质闸瓦摩擦块与车轮钢摩擦环摩擦副,开展滑动摩擦磨损试验,试验结果表明,4种材质闸瓦摩擦块对车轮钢的体积磨损量由大到小对应的材质依次为钢轨钢、粉末冶金闸瓦、合成闸瓦、铸铁闸瓦。用扫描电镜观察4种材质闸瓦摩擦块和车轮钢摩擦环摩擦磨损试验后的摩擦环表面形貌,结果显示,摩擦环表面均出现磨粒磨损和疲劳磨损,LH2型高摩擦系数合成闸瓦和QU70型钢轨钢对车轮钢的磨损以磨粒磨损为主,高磷铸铁闸瓦和M型粉末冶金闸瓦对车轮钢的磨损以疲劳磨损为主。用能谱仪测试4种材质闸瓦摩擦块和车轮钢摩擦环摩擦磨损试验后的摩擦环表面元素,结果显示,摩擦环表面均发生氧化反应,出现闸瓦材料向车轮钢转移现象。     

热处理温度对高摩合成闸瓦性能的影响

利用闸瓦1:3制动试验台研究了两种基体高摩合成闸瓦在不同热处理温度下的摩擦特性,结果表明橡胶基闸瓦摩擦系数高、制动力大,性能稳定,磨耗量仅为树脂基闸瓦的20%左右;热处理温度在180℃时高摩闸瓦综合性能最佳,摩擦系数比传统工艺高5%以上.     

东风8B机车采用超高磷合金铸铁闸瓦的可行性研究

超高磷合金铸铁闸瓦具有优良的耐磨性，良好的导热性及较高的摩擦系数，通过理论计算和１：１制动试验台试验，证明该闸瓦完全以满足东风８Ｂ内燃机车的制动要求。     

国内外合成闸瓦力学性能和摩擦性能的研究

利用材料试验机、冲击试验仪、制动动力试验台等检测仪器设备,对国内外合成闸瓦的力学性能和摩擦磨损性能等进行了综合测试和分析。结果表明,国外合成闸瓦的冲击强度高,压缩强度和压缩模量低,摩擦因数低于我国闸瓦,磨耗量较小。因此,国外合成闸瓦具有良好的使用性能和较长的使用寿命。     

合成闸瓦在低速下的摩擦特性的评价

就合成闸瓦的摩擦因数而言,其理论值与实测值不尽相同,在低速条件下尤为如此。本文介绍了用于客车和货车的合成闸瓦的材料配方、模拟不同运行条件下的摩擦试验、所用合成材料的摩擦特性以及试验的结果。     

在摩擦试验机上模拟车轮与闸瓦的相互作用

本文阐述了机车车辆制动系统摩擦零件用材料进行实验室试验的优点以及用这种方法测定材料功能特性的可能性。而对于制动系统零件的实物试验来说，是难以测定它们的功能特性的，甚至是不可能的。本文还介绍了用摩擦试验机对铸铁闸瓦和合成闸瓦进行材料试验的结果。     

列车摩擦制动时踏面及制动盘的温度预测

对列车摩擦制动时车轮踏面及制动盘的温度计算问题进行了讨论，给出了表面最大温升计算方法。并对使用铸铁闸瓦和合成闸瓦时的路面制动温升问题进行了讨论，给出了表面温度的实用计算公式。     

碳化硅过滤网复合化对铸铁合成闸瓦制动性能的影响

铸铁合成闸瓦是为了提高既有线的运行速度而开发的。该闸瓦利用碳化硅(SiC)陶瓷粒子提高摩擦因数,铸造闸瓦时用SiC过滤网(过滤浮在表面的氧化物)使铸铁熔液与过滤网合成一体。文章介绍了通过制动试验评价了铸铁合成闸瓦中过滤网的个数、SiC面积率、网孔数等对制动性能的影响,并对过滤网的布置位置等进行了探讨。指出有过滤网的闸瓦平均摩擦因数大幅度提高。     

纳米高岭土在合成闸瓦中的应用

利用TGS-2型热分析仪、MG-2000型摩擦磨损试验机等测试设备,考察合成闸瓦中加入纳米高岭土后的耐热性能、力学性能和摩擦、制动性能。研究显示纳米高岭土的加入可有效提高合成闸瓦的力学性能,降低其磨耗量,对摩擦系数无显著影响。     

合金铸铁闸瓦在机车车辆上的应用现状

主要介绍了合金铸铁闸瓦在高速机车车辆上的实际应用状况，瞬时摩擦系数，为提高其摩擦性能所采取的措施，不同用途的合金铸铁闸瓦的研制及其极限。还介绍了今后的研究课题，即：合金铸铁闸瓦的开发方向应与机车车辆的高速化相适应，提高其在高速范围的摩擦系数以及提高其经济性。     

摩擦特性优异的铸铁合成闸瓦的开发

文章介绍了利用大小制动试验机进行的制动试验，评价了铸铁合成闸瓦中SiC过滤网的个数、SiC面积率、网孔数等对制动机性能的影响以及SiC过滤网在闸瓦摩擦面上的最佳配置位置。另外叙述了批量生产铸铁合成闸瓦的具体工艺、闸瓦装车试验的结果。     

基于复特征值法的闸瓦参数对制动尖叫噪声影响的分析

利用ABAQUS建立了踏面基础制动装置的有限元模型,运用有限元法预测制动尖叫噪声的发生趋势。通过改变摩擦系数、闸瓦摩擦体和瓦背的杨氏模量来分析其对制动尖叫噪声发生趋势的影响。研究表明:摩擦系数对制动尖叫噪声有重要影响,可通过降低摩擦体与踏面间的摩擦系数来减少制动尖叫噪声;为抑制制动尖叫噪声产生,在不影响制动性能的前提下,闸瓦摩擦体可选用杨氏模量较大的材料,闸瓦瓦背可选用杨氏模量较小的材料。     

铸铁合成闸瓦

踏面制动是铁道车辆上使用的机械制动方式之一,将闸瓦推压到车轮踏面上,由于踏而与闸瓦间的摩擦而获得制动力.目前使用的闸瓦材质大体上分为3种：合成闸瓦、烧结闸瓦和铸铁闸瓦.其中最早被应用的铸铁闸瓦具有以下优点：对车轮的不利影响小,对车轮踏面的磨耗小及不使车轮踏面产生热裂纹等,即使在雨雪天,也可获得车辆稳定运行必要的轮轨间的粘着力.但另一方面,与其他两种闸瓦相比,铸铁闸瓦的磨耗量大,为提供车辆制动力用的摩擦力小.     

不同材质闸瓦的等效(二次换算)系数近似取值的修正

现时我国铁路普通货物列车与普通旅客列车已用高磷铸铁闸瓦取代中磷铸铁闸瓦,而不同材质闸瓦车辆混编主要发生在90km/h以下的普通货物列车。鉴于铸铁闸瓦和低摩合成闸瓦的摩擦系数均受制动初速影响,所以相关的等效(二次换算)系数要按普通货物列车的制动初速约80km/h进行修正。具体修正的不同材质闸瓦的等效(二次换算)系数推荐用于编制机车车辆每台(辆)等效换算闸瓦力表及其他相关方面。     

低摩擦因数合成闸瓦性能特点及工艺

介绍了低摩擦因数合成闸瓦的材质、成型工艺、产品性能等，展望了低摩擦因数合成闸瓦的发展前景。     

合金铸铁闸瓦的改进

在普通铸铁闸瓦中添加合金元素如Ni、Mo等，有利于提高高速条件下的摩擦因数及耐磨性.但Ni、Mo等稀有金属价格较高，要求削减其用量。文章介绍了将削减了Ni及Mo用量的合金铸铁闸瓦改进为与陶瓷泡沫体的复合结构，以弥补其制动性能的降低以及进一步提高耐磨性的方法和研究成果。     

高速机车车辆用复合型铸铁闸瓦的开发

为了进一步提高已投入应用的合金铸铁闸瓦的制动性能以适应高速机车车辆的需要，提出了向车轮－闸瓦摩擦界面供给硬质ＳｉＣ陶瓷粒子以提高制动时的摩擦系数和缩短高速制动时的制动距离的方案。研究了三种陶瓷粒子供给方式：向车轮－闸瓦间喷射陶瓷粒子；在车轮踏面上压紧陶瓷粒子块；在铸铁间瓦铸造时埋铸圆柱状陶瓷粒子块。对上述三种方案进行了试验台制动性能试验，结果表明，在制动初速度为１２５ｋｍ／ｈ时，与单独使用合金铸铁     

高摩擦系数合成闸瓦热负荷研究

采用热一结构顺序耦合对货车高摩擦系数合成闸瓦在紧急制动工况和长大坡道调速制动工况下进行热应力仿真分析,并从材料的微观角度分析闸瓦摩擦表面的摩擦情况。结果表明：紧急制动时闸瓦的瞬态最高温度和最大应力满足要求;而调速制动时,最高温度和最大应力分别达到651．1℃、62．4MPa,应力超出闸瓦的极限值。仿真结果较为真实地反映了整个制动过程中闸瓦的瞬态温度和应力变化情况,且闸瓦一次制动满足要求。     

稀土高磷铸铁闸瓦的研究

本文介绍了稀土高磷铸铁闸瓦的研究思路。讨论了它的宏观力学性能与微观强化机制的内在联系。研究结果说明：稀土高磷铸铁是一种良好的摩擦制动材料，稀土高磷铸铁闸瓦具有广阔的应用前景。