《表2 刹车材料各结构层的力学性能[13-14]》

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《铜基粉末冶金刹车材料支撑背板表面镀层对防渗碳性能的影响》

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图6所示为铜基粉末冶金刹车材料热疲劳试验后支撑背板表面局部形貌（数码相机照片）。从图6（a）看出，支撑背板表面镀Ni的刹车材料在热疲劳试验后，镀Ni层局部发生脱落，背板出现翘曲和开裂，并且背板与摩擦材料局部产生分离；从图6（b）可见镀Cu的支撑背板表面镀层脱落严重，背板发生一定程度翘曲变形，未开裂，但支撑背板与摩擦材料已完全分离，说明在热疲劳试验条件下，镀Cu背板与摩擦材料的结合强度最差；由图6（c）可知，镀Cu+Ni的支撑背板表面镀层也有一定程度脱落，背板发生轻微翘曲变形，未开裂，且与摩擦材料局部产生分离。铜基粉末冶金刹车材料在热疲劳试验过程中受循环热应力作用，热疲劳断裂通常发生在由某种原因引起的应变集中部位。刹车材料由于各层材料的不同，会因温度循环变化造成热疲劳应变集中，产生的应变主要取决于各层材料的热膨胀系数，从表2可知，镀Cu层的热膨胀系数最大，所以在镀Cu层上由温度循环变化产生的热应力最大。镀Cu支撑背板由于Cu层的抗拉强度比支撑背板小且所受热应力大，故热疲劳裂纹在Cu层中萌生和扩展，逐渐形成穿透性裂纹，最终导致摩擦材料与支撑背板完全分离。