用于制造列车制动闸片的铜基粉末冶金材料,在制动过程中形成的第三体是影响摩擦性能的一个重要因素。当闸片表面形态不同时,影响到第三体形态而干扰摩擦系数。因此,澄清第三体与表面状态的关系,就成为认识制动材料摩擦性能的一个问题。本文针对三角形闸片,在闸片摩擦表面进行5种形式的分割。利用惯性缩比试验台,在制动压力0.5MPa和0.75MPa、制动速度50-200km/h工况下测试摩擦系数、磨损量、摩擦表面硬度、制动盘表面温度场,以及观察摩擦表面形貌特征,达到探讨不同摩擦条件下表面分割形态与摩擦系数等关系的目的。研究主要结论如下:(1)闸片表面分割形态影响摩擦磨损性能。在分割槽数量从0增加至2时,随着表面分割槽数量增加,摩擦系数稳定性增加,磨损量减小。在速度160-200km/h范围内,增加分割槽可提高材料摩擦系数。(2)随着制动次数增加,闸片摩擦系数增加,但增加程度与分割形态有关。在制动压力0.5MPa条件下,垂直于摩擦方向两次分割形态的增幅最大,第二、三次制动时,摩擦系数增幅分别为5.6%和6.9%,无分割的闸片增幅最小,第二、三次制动时,摩擦系数增幅为2.3%和3.6%;在制动压力0.75MPa条件下,垂直于摩擦方向一次分割形态增幅最大,第二、三次制动时,摩擦系数增幅分别为6.2%和7.9%;平行于摩擦方向一次分割形态增幅最小,第二、三次制动时,摩擦系数增幅仅为0.6%和1.5%。(3)闸片摩擦表面硬度与分割槽位置有关。分割槽摩擦入口处摩擦表面硬度均大于摩擦出口处摩擦表面硬度,且入口处波动幅度较大,这是由于槽的存在,大量的第三体颗粒进入槽中,使得摩擦入口处的表面第三体的致密性降低,对基体的覆盖程度下降,测试的硬度是基体的硬度;分割槽摩擦半径大的区域表面硬度均小于分割槽摩擦半径小的区域,摩擦半径大的区域表面硬度变化波动较大,原因在于离心作用导致第三体向摩擦半径大的一侧区域移动。(4)随着闸片表面分割数量增加,制动盘最高温带的宽度增加。在压力0.75MPa,速度80km/h条件下,垂直于摩擦方向分割以及平行于摩擦方向分割盘面高温带宽度分别从7mm增加至35mm和50mm;在压力0.75MPa,速度200km/h条件下,垂直于摩擦方向分割以及平行于摩擦方向分割盘面高温带宽度分别从10mm增加至60mm和45mm。