铸铁闸瓦与合成闸瓦的选用方法

        俗话说：火车跑得快，全靠车头带。而火车停得稳，全凭闸瓦刹，所谓闸瓦就是火车的刹车片，位于火车车轮的踏面之上，当火车需要降速或者停靠时，便经由轫机的作用，让车轮前后的两片闸瓦将车轮夹紧，通过摩擦，将火车的动能转化为热能散入大气，最终达到列车减速或者停车的目的。

        要完成这个动作，就要求闸瓦必须耐高温以及摩擦热能的消散能力。这种制动方式运作时，闸瓦的摩擦面积小，热量的大部分负荷由车轮来承担。特别是如今火车的速度越来越高，制动时车轮的热负荷也越大，所以这就导致传统的铸铁闸瓦在应对高速列车时，超高温下会导致铸铁闸瓦出现熔化的现象，影响火车的制动效果和运行安全。所以传统的铸铁闸瓦，往往应用在以东风4B为代表的火车上。

        传统的铸铁闸瓦，已有100多年的使用历史，根据材料的改进升级，主要分为早期的灰铸铁闸瓦（含磷量约0.2%左右）、中磷闸瓦（含磷量0.7%～1.0%），以及高磷铸铁闸瓦（含磷量2.5%以上）。相较而言，灰铸铁闸瓦的摩擦系数随速度的提高而迅速下降,耐磨性较差，现在基本已经淘汰。中磷铸铁闸瓦的耐磨性大为提高，但刹车时易产生火花。含磷量最高的高磷铸铁闸瓦，制动时火花少，但质脆容易断裂，所以浇铸时须添装钢制瓦背以降低断裂风险。所以在当前中低速列车中，高磷铸铁闸瓦是使用的主力。

    至于高速列车或电气化列车，传统的铸铁闸瓦就显得“有心无力”，这时就轮到高摩合成闸瓦上场了。合成闸瓦又称非金属闸瓦，是用石棉及其他填料以树脂或橡胶作为粘合剂混合后热压而成。合成闸瓦中，按其基本成分，分为合成树脂基闸瓦和橡胶基闸瓦。按其摩擦系数高低，可分为高摩擦系数合成闸瓦和低摩擦系数合成闸瓦。

    当然合成闸瓦也是需要钢制瓦背来加强韧性，但相比铸铁闸瓦，合成闸瓦重量轻，耐磨，制动时基本不会有火花产生，而且其与车轮间的摩擦系数随速度提高的变化小，与轮轨间的制动粘着系数的变化基本一致，从而可以较好地利用粘着作用，改善制动性能和缩短停车制动距离。

    通常高摩合成闸瓦的摩擦系数约为铸铁闸瓦的两倍,可使用较小直径的制动缸和副风缸,从而减轻基础制动装置的重量，又能节省压缩空气，优点较多。低摩擦系数合成闸瓦可以直接取代传统的铸铁闸瓦，适合于改造旧车之用。合成闸瓦噪音小，寿命长，以及对车轮磨损小、性价比高等方面有优势。

    只是合成闸瓦也并非十全十美，其缺点便是导热性能较差，摩擦所产生的热量使车轮踏面温度升高，甚至使踏面出现局部高温而导致热裂。而且在制动频繁的区段，因为合成闸瓦的散热效率不高，易导致车轮温度升高，合成闸瓦局部出现过热膨胀的现象，车轮踏面呈现沟状磨耗，这就是合成闸瓦横向摩擦造成的。当然随着近些年对环保的要求，合成闸瓦因无石棉、无铅的优势，应用越来越多。