目前，铁路机车车辆采用的制动方式最普遍的是闸瓦制动。用铸铁或其他材料制成的瓦状制动块，在制动时抱紧车轮踏面，通过摩擦使车轮停止转动。在这一过程中，由于闸瓦摩擦面积小，大部分热负荷由车轮来承担。列车速度越高，制动时车轮的热负荷也越大。特别是紧急制动时,闸瓦表面高速摩擦产生的大量热量无法及时散发而聚积在表层上,使表层温度急剧升高,过高的温升很容易使闸瓦材料性质发生质的变化,从而引起其摩擦磨损性能的突变，就会使踏面磨耗、裂纹或剥离，既影响使用寿命也影响行车安全。
由于间断刹车,闸瓦摩擦面上的正应力和切应力均具有明显的疲劳交变载荷的特征。此外,因剧烈摩擦,闸瓦表面温度瞬间可高达900℃左右,并有热循环冲击特点。
研究结果表明：闸瓦磨损失效的基本特点有：
○1制动材料内部薄弱界面处（如铁组织中的石墨与基体间界面）和缺陷位置（如粉末冶金材料中的孔隙）应力集中诱发裂纹，引起闸瓦摩擦面块状剥落；
○2制动材料内部脆性组织被压碎裂并引发周边基体萌生裂纹，造成闸瓦摩擦面块状剥落；
○3闸瓦表面摩擦而升高温度,摩擦面表层产生氧化物,在正应力、切应力作用下易碎裂并脱离基体而成为磨粒,诱发磨粒磨损；
○4闸瓦摩擦面与车轮踏面在摩擦高温及正应力的作用下发生粘着,因闸瓦材料强度较低,其摩擦面已存在疲劳微裂纹,在粘着处闸瓦表面一侧将被撕裂, 产生粘着磨损闸瓦。
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