研究生: |
謝文龍 Wen-long Hsieh |
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論文名稱: |
不同材料配對的煞車系統之磨潤行為研究 A Study on Tribological Behavior of Different Materials Pairs in Braking System |
指導教授: |
林原慶
Yuan-ching Lin |
口試委員: |
蘇侃
Hon So 鍾俊輝 Chun-hui Chung |
學位類別: |
碩士 Master |
系所名稱: |
工程學院 - 機械工程系 Department of Mechanical Engineering |
論文出版年: | 2014 |
畢業學年度: | 102 |
語文別: | 中文 |
論文頁數: | 90 |
中文關鍵詞: | 鋁合金 、碟盤 、煞車 、磨潤性能 |
外文關鍵詞: | Aluminum alloys, Disc, Brake, Tribological performance |
相關次數: | 點閱:240 下載:4 |
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本論文分別研究四種煞車碟盤與三種來令片材料配對後,不同組合之磨潤行為。磨耗試驗所選用之碟盤材料試片為(一)AA6061-T6鋁合金表面電鍍Ni/SiC、(二) AA7075-T6鋁合金表面電鍍Ni/SiC、(三)SUS410麻田散鐵系不鏽鋼及(四)FC25灰口鑄鐵等四種金屬材料;來令片試片材料則為(一)非石棉樹脂基、(二)半金屬基及(三)金屬基等三種基底材料,共計有十二種配對組合。
磨耗試驗中,以迴轉式磨耗試驗機(rotating tribometer)評估上述各組材料配對之磨潤性能表現(tribological performance)。試片接觸方式為碟盤對來令片(Disk-on-Pad)的面接觸模式,磨耗試驗之條件分別設定三種接觸應力(0.2MPa、0.4MPa、0.8MPa)及三種滑動速度(1.2m/s、2.4m/s、4.8m/s),每次對磨的滑動距離為600m,共計九組參數(接觸應力-滑動速度)。所以每種碟盤材料與來令片材料配對組合,皆於室溫環境中經過總滑動距離5400 m的無潤滑對磨試驗。
磨耗試驗結束後,使用掃描式電子顯微鏡(SEM)觀察磨耗試片表面磨耗形貌,並輔以能量散佈光譜儀(EDS)檢測磨耗表面局部區域之元素成份。
試驗結果顯示,非石棉樹脂基來令片材料與四種碟盤材料配對的對磨條件,在最大的接觸應力(0.8MPa)與最高的滑動速度(4.8m/s)條件下,對磨的結果,有明顯的氧化磨耗的現象,因此其摩擦係數皆有顯著的下滑。除此之外,以鋁基表面再電鍍Ni/SiC為碟盤材料的各項數據表現,有明顯優於鐵基碟盤材料的趨勢。
This study focuses on the tribological effects between four types of braking discs and three types of lining pads. The braking discs include AA-6061 with the Ni/SiC electroplating, AA7075-T6 with the Ni/SiC electroplating, AISI 410 stainless steel, and FC25 grey cast iron. The resin-based, semi-metallic, and metallic pads are used as the tribopairs.
In wear tests, a rotating tribometer with the disc-on-pad contact is used to evaluate the tribological performance of each set. The contact stress is 0.2, 0.4 and 0.8 MPa. The sliding velocities are 1.2, 2.4 and 4.8 m/s. The sliding distance is set as 600 m. The wear test is carried out under a dry condition in room temperature.
Following the wear test, surface morphology and chemical composition in certain locations are observed by SEM and EDS, respectively.
The results show that obvious oxidation wear is happened under the highest contact stress and sliding velocity, resulting in decreased friction coefficient. Besides, the tribological performance of the aluminum alloys is superior to that of the Fe-based materials, indicating that it is feasible to use coated aluminum alloys as braking discs.
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