制动盘早期磨损失效分析

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1、第39卷第8期理化检验2物理分册Vol.39No.82003年8月PTCA(PARTA:PHYSICALTESTING)Aug.2003失效分析制动盘早期磨损失效分析张佳蓉,严瑾,殷德宏,张静江(上海汽车工业质量检测研究所,上海200040)摘要:对失效的汽车制动盘进行了扫描电镜分析、化学成分分析、金相检验和硬度检测等。结果表明,制动盘属于早期磨粒磨损失效。对进口和国产的制动盘及制动片进行了对比分析,讨论了材质及摩擦付匹配对制动盘使用性能的影响。制动盘磨损性能的影响因素不仅与制动盘材质有关,更主要是与摩擦片的材质与摩擦副匹配有关。关键词:制动盘;失效;磨损中图分类

2、号:U463.5文献标识码:B文章编号:100124012(2003)0820423203THEEARLYWEARINGFAILUREANALYSISOFBRAKEDRUMSZHANGJia2rong,YANJin,YINDe2hong,ZHANGJing2jiang(ShanghaiAutomotiveIndustryQualityInspectionCenter,Shanghai200040,China)Abstract:Theearlywearingfailurehashappenedtothebrakedrumsofthemotor2car.Thefail

3、urebrakedrumsofacarwasinspectedbySEM,chemicalcompositionanalysis,metallographicexaminationandhardnesstesting,whichindi2catedthereasonofthefailurewastheabrasivewear.Thehomemadebrakedrumsandliningswereanalyzedincomparisonwiththeimportedones.Theeffectsofmaterialandthematchingqualityofrub

4、couplestotheusableperformanceofbrakedrumswerealsodiscussedinthispaper.Keywords:Brakedrum;Failure;Wear图1。在两个失效制动盘的摩擦面上均可观察到明1概述显的沟槽,其形貌类似切削加工的痕迹,是磨粒磨损两套用于轿车上的制动盘和摩擦片在使用过程的特征。中发生了早期磨损现象。经确认,其中一个制动盘为进口的(编为1号),与之匹配的为国产摩擦片;另一个制动盘(编为2号)和与之匹配的摩擦片同为国产的。1号制动盘磨损十分严重。但据用户反映,原配进口件(即制动盘和摩擦片均为进口件)使

5、用效果较好。为分析国产摩擦片配进口制动盘使用性能差的原因,在分析制动盘的同时对进口摩擦片(编为3号)与国产摩擦片的材质作对比分析。2理化检验图1失效制动盘摩擦面宏观形貌2.1宏观分析Fig.1Macroscopicappearanceoffrictionsurface(1)宏观形貌失效制动盘摩擦面宏观形貌见offailedbrakedrums收稿日期:2002205208(2)失效件磨损量测量失效制动盘的磨损量作者简介:张佳蓉(19722),女,工程师。示于表1。由表1可以看出,1号制动盘比2号制动·423·张佳蓉等:制动盘早期磨损失效分析表1失效制动盘的磨损量大

6、小的圆球,见图4。1号(国产)和2号(国产)试样Tab.1Wearingquantityofbrakedrumsmm钢纤维粗细不均匀,未见小圆球,见图5。经扫描电失效件A面磨损量B面磨损面镜能谱仪分析,圆球成分为铜。1号制动盘(进口)2.200.132号制动盘(国产)0.560.22盘磨损严重。2.2扫描电镜分析2.2.1制动盘磨损表面分析在两只失效制动盘上切取小块试样用扫描电镜观察磨损面形貌,两只试样基本相同,低倍下表面有平行沟槽,见图2;高倍下可见犁沟状特征,表面有呈三角形的剥落坑,磨损面上还可见微裂纹,见图图4进口摩擦片低倍形貌30×3。在图3中可看到从基体

7、上剥落的呈三角形状的Fig.4Low2magnificationappearanceofbrake金属粒子粘附在试样表面。liningsimported图2失效制动盘低倍形貌25×图5国产摩擦片低倍形貌30×Fig.2Low2magnificationappearanceoffailedbrakedrumsFig.5Low2magnificationappearanceofhomemadebrakelinings2.3化学成分分析对进口制动盘及国产制动盘进行化学成分分析,结果(质量分数)见表2。2.4制动盘金相分析光学显微镜下,进口制动盘显微组织为细片状珠光体+石

8、墨,珠光体