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不锈钢/浸金属碳带电摩擦磨损性能的试验研究

李丰学

   地下铁路是缓解当前城市公共交通运输的重要途径,现代的地铁车辆不断向高速发展。在这种情况下,受电靴/钢铝复合轨接触副的摩擦学行为需要进行研究。同时,随着铁路列车运行速度的提高和重载运输的发展,接触线/受电弓滑板接触摩擦副存在严重的磨损现象。因此开展带电摩擦磨损的研究对发展我国地下铁路及高速重载铁路有着积极的社会意义和重大的现实意义。 本文利用改造的销—盘式载流高速摩擦磨损试验机配备数据采集记录仪对两种摩擦副(不锈钢/铜基烧结合金材料和不锈钢/浸金属碳材料)进行带电摩擦磨损特性研究。在试验中记录了摩擦系数和磨损量的变化,使用光学显微镜(OM)、显微硬度仪、激光共焦扫描显微镜(CLSM)及扫描电镜(GEM)及EDX能谱仪等对试样进行硬度和磨痕形貌的微观分析。研究了滑动速度、法向载荷及电流强度等试验参数对摩擦副带电摩擦磨损特性的影响,得到以下几点结论: 1.铜基烧结合金材料的磨损量随电流的增大而增大,不锈钢/铜基烧结合金材料摩擦副的摩擦系数随电流的增大而增大;不锈钢/铜基烧结合金材料摩擦副的磨损机理以粘着磨损、氧化磨损及磨粒磨损为主。 2.浸金属碳材料的磨损量随电流的增大而增大,不锈钢/浸金属碳材料摩擦副的摩擦系数随电流的增大而减小,并会逐渐趋近。v=60km/h时,浸金属碳材料磨损率随法向载荷增大而减小;v=80km/h时,浸金属碳材料的磨损率随法向载荷增大而增大。v=100km/h时,浸金属碳材料的磨损率在Fn=60N时最大,Fn=40、80N时相差不大。 3.无电流时,不锈钢/浸金属碳材料摩擦副的磨损主要是磨粒磨损和轻微的粘着磨损;有电流时,不锈钢/浸金属碳材料摩擦副的磨损主要是是磨粒磨损、氧化磨损、粘着磨损和电弧烧蚀。 4.浸金属碳材料与电流的正极相连接时,磨损量远小于接负极时,磨损表面氧化反应较接负极时大。 5.在试验工况参数范围内,不锈钢试样有很好的耐磨性,磨损轻微。……   
[关键词]:接触轨;接触网;电流;摩擦磨损;电弧烧蚀
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:西南交通大学2007年