B4C改性Cu基刹车片配对C/C-SiC的摩擦学行为及机理

• 作者: 罗勇 李专 吴佳琦 中南大学粉末冶金国家重点实验室
• 来源期刊: 粉末冶金材料科学与工程
• 学科: 交通运输
• 关键词: B4C B2O3 Cu基刹车片 C/C-SiC 磨损机制
• 年，卷（期）: 2024,（3）
• 页码范围: 58-71
• 页数: 14页
• 语种: 中文
• DOI: 10.19976/j.cnki.43-1448/tf.2023026

摘要

Cu基刹车片在高速循环制动过程中存在基体软化和摩擦膜破裂的问题。采用粉末冶金法制备碳化硼(B4C)质量分数为0～6%的Cu基刹车片，并选取C/C-SiC制动盘作为对偶件，研究制动过程中形成的B2O3摩擦膜对摩擦磨损性能的影响，并分析磨损机制。结果表明，通过B4C改性可降低Cu基摩擦材料的密度，w(B4C)为4%和6%时，材料密度显著降低，强度大幅提高，并分别获得最优的抗热衰退性能和最低磨损率。制动过程中B4C氧化形成的B2O3具有类似于Mo S2和石墨的层状晶体结构，在滑动界面处容易剪切，从而提高平均摩擦稳定系数并降低磨损率。在B4C表面形成的B2O3与Cu基体结合良好。当B4C质量分数超过4%时，Cu基刹车片的磨损机制从分层磨损为主转变为氧化磨损为主。