文摘以250 km/h高速列车制动过程为背景,研究制动过程热量对制动盘微观组织与力学性能的影响。基于ANSYS有限元仿真模拟和Gleeble-3500热模拟实验,再现制动盘在紧急制动与常用制动工况下的热量变化过程,并借助IE200M光学显微镜(OM)和Gemini SEM 500场发射型扫描电子显微镜(SEM)观察热处理前后的微观组织演变,通过洛氏硬度计测量制动盘硬度变化。结果表明,紧急制动导致制动盘表面温度迅速升至417.48℃,随着温度的升高试样显微组织更加细化,针状或片层组织更清晰,形成的马氏体组织提高了制动盘的硬度;常用制动温度上升至244.43℃,随着制动次数的增多,试样硬度也提高。制动过程热力耦合仿真分析和热模拟试验相结合,确认了制动盘材料在不同工况下的微观组织和力学性能变化规律,为实际制动盘设计与优化提供了参考依据。
