制动盘/制动鼓是车辆刹车系统中的重要组成部分，对汽车驾驶的安全性有着重要的影响。目前国内外的制动材料主要采用高强度灰铸铁，列车采用铸钢或锻钢材料，近年来又开发了金属基复合材料以及蠕墨铸铁制动材料。蠕墨铸铁因其抗热疲劳性能优于灰铁、球铁，是一种较为理想的制动材料，但普通蠕铁铁素体含量较高，导致其强度较低、耐磨性略差；普通蠕铁中的珠光体稳定性差，经过多周次的加热—冷却循环冲击后，部分珠光体转变为铁素体，降低了材料的强度，最终导致制动盘/制动鼓的热疲劳开裂失效。　　本课题针对目前企业量产中的蠕铁制动盘进行组织成分优化，熔炼过程中加入Cu、Nb、SiC等合金元素，探索合金元素对蠕墨铸铁微观组织以及力学性能的影响，通过与量产制动盘进行性能对比试验确定最佳的合金元素添加量。　　实验结果表明：添加0.4 wt.% Cu+0.15 wt.% Nb能够将珠光体含量提高到85%以上，珠光体层片间距缩小为0.196μm；添加0.4 wt.% Cu+0. 5 wt.% SiC能够将珠光体含量提高到90%左右，珠光体层片间距缩小为0.143μm。合金元素的添加改变了蠕铁的基体组织，同时也改善了蠕铁的性能，提高了抗拉强度、延伸率及耐磨性。合金含量为0.4 wt.% Cu+0.15 wt.% Nb的蠕铁抗拉强度最高，抗拉强度值为496MPa，与普通蠕铁相比提高了40.5%，与工厂量产的蠕铁制动盘相比提高了10.5%，同时含Cu、Nb元素的蠕铁的延伸率是最好的，达到了3.5%；含0.4 wt.% Cu+0.15 wt.% Nb的蠕铁硬度值为231HB，比量产蠕铁制动盘高了7.4%；耐磨性最好的是添加了SiC陶瓷颗粒的蠕铁材料，20min的磨损量仅为0.196g，未添加合金元素的蠕铁磨损量为0.299g，量产制动盘的磨损量为0.232g。　　为解决传统热疲劳试验中上限温度、下限温度不明确、加热时间与炉温设定方法不合理等一系列问题，本试验自行设计了一套热疲劳设备。通过热疲劳试验结果可知：在相同的试验条件下，含0.4 wt.% Cu+0.15 wt.% Nb的蠕铁抗热疲劳性能最好，经过200次上线温度为600℃的冷热循环冲击后热疲劳裂纹长度为2.0mm，与普通蠕铁相比缩短了71%，与量产制动盘相比裂纹缩短了37.5%。热疲劳冲击后基体组织中铁素体的含量明显升高，部分珠光体层片结构被破坏，由层片状珠光体变成粒状珠光体且珠光体层片有变厚的趋势。　　优化后的蠕铁合金具有硬度高、抗拉强度高、热疲劳性能好、耐磨性好、使用寿命长等优点，是作为制动盘/制动鼓的优良材料，新型制动材料具有很好的综合性能，拥有良好的市场前景。