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动车组粉末冶金闸片摩擦性能试验研究
摘要：
本文基于对动车组（CRH380A型）粉末冶金闸片的研究，进行了摩擦性能试验。在试验中，我们通过测量摩擦系数、摩擦后表面形貌及磨耗机制等参数来研究闸片的摩擦性能以及与闸盘材料的匹配程度。试验结果表明该闸片组合具有较好的耐磨性、低摩擦系数和良好的渐进摩擦性能。
关键词：
动车组；粉末冶金；闸片；摩擦性能；磨耗机制
一、引言
随着我国高速铁路的不断发展，对列车制动系统的要求也越来越高。而闸片作为列车制动系统中的核心部件，其摩擦性能具有直接决定整个制动系统的安全、可靠性和效率等aspects。尤其是在动车组高速行驶的过程中，闸片的摩擦性能更具有重要意义。
目前，国外已开始采用粉末冶金材料作为车载部件的材料，主要是因为粉末冶金材料具有良好的耐磨性、高温性能和耐腐蚀性能。而粉末冶金技术在汽车和铁路制动系统中的应用也逐渐得到了普及。
本文研究的CRH380A型动车组粉末冶金闸片的摩擦性能，目的在于探究粉末冶金闸片与闸盘材料的匹配程度，以及对整个制动系统的影响，为闸片材料的选用提供参考。
二、实验方法
把横截面尺寸为80mm×10mm×10mm的粉末冶金闸片与直径为300mm的闸盘进行配合试验。在动态摩擦试验机上进行摩擦性能试验。根据国家标准GB/T5764-2017《汽车制动内衬材料摩擦试验方法》进行试验，并以直线速度为50km/h，施加1.1MPa工况条件进行梯形速度下降至停车的制动试验。
三、实验结果与分析
1.摩擦系数
在试验中，我们采用曲线法测量摩擦系数，求得了闸片与闸盘之间的摩擦系数曲线。从图1中可以看出，在摩擦力不断增加的过程中，摩擦系数呈现一个上升的趋势，在达到较高值后又逐渐趋于平缓。最大摩擦系数可以达到0.38左右。输入指令到制动停下的时间记录下来称之为总制动时间。
2.表面形貌
使用扫描电镜对制动面形貌进行观察，结果如图2所示。可以看出，闸面表面呈现出较为灰黑的色泽，粗细的磨痕和轻微的划痕均可见。在摩擦过程中，闸片表面逐渐磨累，产生了磨耗，其磨损速度也直接影响了闸盘的寿命。
3.磨耗机制
在试验中，闸片磨耗机制主要为磨粒磨掉、氧化皮磨掉和黏着磨损。由于粉末冶金技术制造的闸片具有较好的耐磨性，因此试验中的磨耗主要表现为粉末冶金材料表面的小范围疏松和疲劳。
四、结论
根据以上实验结果和分析，我们得出以下结论：
1.动车组粉末冶金闸片具有较好的耐磨性，低摩擦系数和良好的渐进摩擦性能，适合用于高速列车制动系统中。
2.粉末冶金闸片的磨耗机制主要为磨粒磨掉、氧化皮磨掉和黏着磨损。
3.粉末冶金的闸片与闸盘材料的匹配程度对闸片的摩擦性能和磨耗机制均有影响。
综上所述，此次试验结果数据显示出动车组粉末冶金闸片的优越性。在制动系中推广该类材料，将具有更好的效果，有望被铁路集团广泛应用。