隨著科學技術的不斷進步，交通運輸車輛逐漸向高速化、輕量化和低能耗的趨勢發展。列車速度的提高，制動系統承受著巨大的載荷和動量，這對制動技術提出了更高的要求，在緊急制動情況下，全部能量需要完全由摩擦副承擔，對于制動摩擦狀況，摩擦副處于應力大、溫度高的干摩擦狀態，在摩擦表面形成了厚度為幾微米到幾十微米的第三體。第三體的形態和分布狀況與材料的成分和摩擦條件密切相關，它是影響材料的耐磨性和摩擦系數穩定性的一個重要因素。因此，認識和掌握摩擦過程中產生的第三體對材料的摩擦磨損性能的影響越來越受到重視。諸如關注燒結材料的成分、含量等，研究所產生的第三體對材料摩擦磨損性能的影響，關注燒結材料成分與產生第三體之間的關系，這些工作認為通過調節材料內部各種燒結成分含量的不同會導致所產生第三體的作用不同。因此，為了系統研究摩擦面第三體對摩擦性能的影響機理，本文采取對Q235鋼添加銅粉的(de)(de)方法，研究了(le)外源(yuan)第三體對材料摩擦(ca)性(xing)能的(de)(de)影響，并考慮了(le)摩擦(ca)順序的(de)(de)作用。
實驗用粉末(mo)原料(liao)(liao)為電解銅粉，銅粉的(de)純度(du)(du)(du)為99.6%，顆(ke)粒粒度(du)(du)(du)為300目；試(shi)樣材料(liao)(liao)為Q235鋼，加工成直徑為17mm，厚(hou)度(du)(du)(du)為5mm的(de)試(shi)樣。摩(mo)擦(ca)磨(mo)損試(shi)驗在GF150D定速(su)摩(mo)擦(ca)機上(shang)進(jin)(jin)行，對偶盤材料(liao)(liao)為H13，摩(mo)擦(ca)半徑150mm，速(su)度(du)(du)(du)為100～1000r/min。在每(mei)個速(su)度(du)(du)(du)下的(de)摩(mo)擦(ca)時間均為10s。摩(mo)擦(ca)順序(xu)有兩(liang)種：順序(xu)一(yi)，從低速(su)向高(gao)速(su)進(jin)(jin)行；順序(xu)二，從高(gao)速(su)向低速(su)進(jin)(jin)行。
添(tian)加(jia)外源(yuan)銅粉(fen)后Q235鋼(gang)的摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)系數增加(jia)。一方面外源(yuan)銅粉(fen)本身作(zuo)為(wei)第三體(ti)參與摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)試驗，增加(jia)了(le)摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)副微(wei)凸體(ti)之間的嚙合程度，增加(jia)了(le)材(cai)料(liao)的摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)阻力，進而起到提高(gao)摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)系數的作(zuo)用(yong)；另(ling)一方面，添(tian)加(jia)外源(yuan)銅粉(fen)后改善了(le)材(cai)料(liao)的性能，提高(gao)了(le)材(cai)料(liao)的硬度，使(shi)得加(jia)入外源(yuan)銅粉(fen)后Q235鋼(gang)的摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)系數在(zai)較高(gao)速度下高(gao)于未添(tian)加(jia)銅粉(fen)的Q235鋼(gang)材(cai)料(liao)的摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)系數。
未(wei)加(jia)銅粉的(de)(de)Q235鋼材料，在高(gao)速下表面(mian)形(xing)成的(de)(de)第三(san)體層(ceng)隨著摩(mo)擦(ca)(ca)(ca)速度(du)(du)的(de)(de)減小而(er)不(bu)斷剝(bo)落(luo)，增加(jia)了(le)微凸體之間的(de)(de)嚙(nie)合程(cheng)度(du)(du)，使得(de)摩(mo)擦(ca)(ca)(ca)順序(xu)二(er)的(de)(de)摩(mo)擦(ca)(ca)(ca)系數(shu)高(gao)于(yu)摩(mo)擦(ca)(ca)(ca)順序(xu)一的(de)(de)。加(jia)入外源銅粉后(hou)Q235鋼表面(mian)的(de)(de)摩(mo)擦(ca)(ca)(ca)性(xing)能(neng)得(de)到了(le)改善，提高(gao)了(le)材料的(de)(de)硬度(du)(du)，在高(gao)速下所形(xing)成第三(san)體氧化膜在速度(du)(du)下降(jiang)過程(cheng)中對切削阻力的(de)(de)貢(gong)獻，更提高(gao)了(le)摩(mo)擦(ca)(ca)(ca)順序(xu)二(er)下的(de)(de)摩(mo)擦(ca)(ca)(ca)系數(shu)。