1. Propriétés de surface
En raison de la pollution, du traitement thermique chimique, de la galvanoplastie et des lubrifiants, une couche de film de surface extrêmement mince (comme un film d'oxyde, un film de vulcanisation, un film de phosphatation, un film de chloration, un film d'interdiction, un film de cadmium, un film d'aluminium, etc.) est formée sur le surface métallique, ce qui fait que la couche de surface a des propriétés différentes de la matrice.Si le film de surface se trouve dans une certaine épaisseur, la zone de contact réelle dépend toujours du matériau de substrat plutôt que du film de surface, et la résistance au cisaillement du film de surface peut être inférieure à celle du matériau de substrat.D'autre part, en raison de l'existence du film de surface, il est difficile d'adhérer, de sorte que la force de friction et le facteur de friction peuvent être réduits.
L'épaisseur du film superficiel a également une grande influence sur le facteur de friction.Si le film de surface est trop mince, le film est facile à casser et il y a un contact direct avec le matériau de la matrice.Si le film de surface est trop épais, d'une part, la surface de contact réelle sera augmentée à cause du film mou; d'autre part, l'effet de sillon des micro-pics sur le film de surface est également important.On peut voir que le film de surface a une épaisseur optimale à rechercher.
2. Propriétés matérielles
Les facteurs de friction des paires de friction métalliques varient en fonction des propriétés des matériaux assortis.D'une manière générale, la même paire de frottements en métal ou en métal avec une plus grande solubilité mutuelle, facile à coller, son facteur de frottement est plus important;Au contraire, le facteur de friction est faible.Les matériaux de structures différentes ont des propriétés de friction différentes.Par exemple, le graphite a une structure lamellaire stable et la force de liaison interlamellaire est petite, facile à glisser, donc le facteur de friction est petit;Pour un autre exemple, la paire de friction couplée au diamant n'est pas facile à coller en raison de sa dureté élevée et de sa petite surface de contact réelle, et son facteur de friction est également faible.
3. La température
L'influence de la température du milieu environnant sur le facteur de friction est principalement causée par les modifications des propriétés du matériau de surface. Bowden et al. ont montré que le facteur de friction de nombreux métaux (tels que le molybdène, le tungstène, les mentons, etc.) et leurs composés est minimisé lorsque la température du milieu environnant est comprise entre 700 ℃ et 800 ℃.Ce phénomène est causé par la diminution de la résistance au cisaillement provoquée par l'élévation de température initiale et la forte diminution du point limite provoquée par une nouvelle élévation de la température, entraînant l'augmentation de la surface de contact réelle.Cependant, la valeur maximale du facteur de friction apparaîtra avec le changement de température lors de la paire de friction élevée en polymère ou de l'usinage sous pression.
On peut voir de ce qui précède que l'influence de la température sur le facteur de friction est variable, et la relation entre la température et le facteur de friction devient très compliquée en raison de l'influence de conditions de travail spécifiques, des caractéristiques des matériaux, des changements de film d'oxydation et d'autres facteurs.
4. Vitesse de mouvement relative
En général, la vitesse de glissement provoquera un échauffement de la surface et une élévation de la température, modifiant ainsi les propriétés de la surface, de sorte que le facteur de friction changera en conséquence.
La figure 1 montre les résultats de l'expérience de klagelski et al.Pour la paire de frottement dans l'état de contact élastique-plastique général, le facteur de frottement passe une valeur maximale avec l'augmentation de la vitesse de glissement, comme indiqué dans les courbes 2 et 3, et avec l'augmentation de la normale entre les surfaces doubles, la position de la valeur maximale se déplace vers l'origine des coordonnées.Lorsque le pôle de charge est petit, la courbe n'a que la partie ascendante.Lorsque la charge est extrêmement importante, la courbe n'a que la partie descendante, comme illustré sur les figures 1 et 4.
Lorsque la vitesse de glissement relative de la double surface de la paire de friction dépasse 50 m / s, une grande quantité de chaleur de friction est générée sur la surface de contact.En raison du point de contact du temps de contact continu est court, un grand nombre de chaleur de friction générée au moment de l'absence de diffusion interne vers le substrat, de sorte que la chaleur de friction sur la surface, la température de surface est plus élevée dans la couche de fusion, fluide métallique fondu effet de lubrification, faire diminuer le coefficient de frottement avec l'augmentation de la vitesse, comme le cuivre lorsque le taux de glissement de 135 m / s, son coefficient de frottement est 0. 055;À 350 m / s, il tombe à 0. 035.Cependant, le facteur de frottement de certains matériaux, comme le graphite, n'est guère affecté par la vitesse de glissement, car les propriétés mécaniques de ces matériaux peuvent rester constantes sur une large plage de températures.
Pour le frottement limite, dans la plage de faible vitesse avec une vitesse inférieure à 0. 0035 m / s, c'est-à-dire la transition du frottement statique au frottement dynamique, avec l'accélération de la vitesse, le facteur de frottement du film adsorbé diminue progressivement et tend vers une valeur constante, et le facteur de frottement du film de réaction augmente également progressivement et tend vers une valeur constante.
FIG. 1 influence de la vitesse de glissement
1 - très petite charge 2, 3 - charge moyenne 4 - très grande charge
5. La charge
En général, le facteur de friction de la paire de friction métallique diminue avec l'augmentation de la charge et tend alors à être stable, ce qui peut s'expliquer par la théorie de l'adhérence.Lorsque la charge est très petite, les deux surfaces doubles sont dans un état de contact élastique, alors la surface de contact réelle est proportionnelle à la puissance 2 / 3 de la charge, et selon la théorie de l'adhérence, la la force de frottement est proportionnelle à la surface de contact réelle, donc le facteur de frottement est inversement proportionnel à la puissance 1 / 3 de la charge;Lorsque la charge est importante, les deux surfaces doubles sont dans un état de contact élastoplastique. La zone de contact réelle est proportionnelle au carré 2 / 3 ~ 1 de la charge. Par conséquent, le facteur de friction diminue lentement et a tendance à être stable avec l'augmentation de la charge.Lorsque la charge est suffisamment importante pour que les deux surfaces doubles soient en contact plastique, le facteur de friction est fondamentalement indépendant de la charge.
Le facteur de friction statique est également lié à la durée du contact stationnaire entre les deux paires de surfaces sous charge.En général, plus la durée du contact statique est longue, plus le facteur de friction statique est élevé.Cela est dû à l'action de la charge, de sorte que le contact place la déformation plastique, avec l'extension du temps de contact statique, la zone de contact réelle sera augmentée, les micro-pics intégrés les uns dans les autres.Plus profondément causé.
6. Rugosité de surface
Dans le cas du contact plastique, la rugosité de surface ayant peu d'effet sur la surface de contact réelle, on peut considérer que le facteur de frottement n'est pratiquement pas affecté par la rugosité de surface.Pour la paire de frottements secs par contact élastique ou élastique-plastique, lorsque la valeur de rugosité de surface est très petite, l'effet mécanique est plus petit, mais la force moléculaire est plus grande;Et vice versa.On peut voir que le facteur de friction aura une valeur minimale avec la variation de la rugosité de surface.
L'influence des facteurs ci-dessus sur le facteur de friction n'est pas isolée, mais interreliée, ce qui doit être noté dans l'analyse.