材料的摩擦

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各种材料的摩擦系数

各种材料的摩擦系数

各种材料的摩擦系数
摩擦系数是描述两种物体之间相对运动时的摩擦力大小的物理量。

不同材料之间的摩擦系数会因材料的性质和表面状态而有所不同。

以下是一些常见材料的摩擦系数的介绍:
1.金属:金属材料的摩擦系数通常较低。

例如,在金属与金属之间的干摩擦中,钢与钢之间的摩擦系数大约为0.6-0.8,铝与铝之间的摩擦系数大约为0.3-0.6
2.木材:由于木材的表面不光滑,木材与木材之间的摩擦系数通常相对较高。

不同类型的木材摩擦系数会有所不同,一般在0.3-0.6之间。

3.塑料:塑料材料的摩擦系数通常较低。

如尼龙与尼龙之间的摩擦系数大约为0.1-0.2,聚乙烯与聚乙烯之间的摩擦系数大约为0.2-0.5
4.玻璃:玻璃材料表面比较光滑,因此与其他材料之间的摩擦系数较低。

玻璃与玻璃之间的摩擦系数大约为0.4-0.9
5.橡胶:橡胶材料与不同材料之间的摩擦系数存在较大差异。

例如,橡胶与金属之间的摩擦系数通常较低,约为0.6-0.8;橡胶与塑料之间的摩擦系数较高,约为1.0-1.2
6.润滑剂:润滑剂的使用可以降低不同材料之间的摩擦系数。

常见的润滑剂包括油脂、液体润滑剂和固体润滑剂。

它们能够在两个物体之间形成润滑膜,减少接触面积和摩擦力,从而降低摩擦系数。

需要注意的是,摩擦系数并不是固定不变的,它会受到很多因素的影响,包括材料的表面粗糙度、温度、压力、湿度等。

因此,在具体应用中需要根据实际情况进行测试和调整,以获得最准确的数据。

常用材料摩擦系数

常用材料摩擦系数

半干摩擦~-:轧辊轴承层压胶木轴瓦~-青铜轴瓦~用于热轧辊青铜轴瓦~@用于冷轧辊特殊密封的液体摩擦轴承~-特殊密封的半液体摩擦轴承~-2.常用材料的摩擦系数]摩擦副材料摩擦系数摩擦副材料摩擦系数无润滑有润滑】无润滑有润滑钢钢(静) ~(静) ~铝未淬火T8钢软钢~淬火T8钢未淬火T8钢^黄铜铸铁~(静) ~~青铜-黄铜:钢青铜~~(静) 夹布胶木,-铝硅铝合金夹布胶木-&轴承合金钢纸-夹布胶木,-树脂-钢纸-硬橡胶-冰(静)-石板`-粉末冶金~(静)-绝缘物-聚四氟乙烯(静) 工程塑料聚四氟乙烯(静) -聚全氟乙丙烯…(静)聚三氟氯乙烯(静) -青铜](静) ~(静) ~木料~(静) ~-皮革硬木钢或铸铁~~橡胶软木~~铜铜-钢纸~…~未淬火的T8钢毛粘:淬火的T8钢木材木材~(静)(湿) ~(静) ~黄铜黄铜`石(静)-钢金属(干) (湿)-未淬火T8钢麻绳木材[~(静)-淬火T8钢毛织品毛织品-硬橡胶-砖砖~-玻璃|-玻璃玻璃-青铜夹布胶木-水晶水晶-钢纸--#---树脂----)-硬橡胶-----.石板-----绝缘物'-----3.自润滑材料的摩擦系数材料密度(kg/m3)硬度(HB)^抗压强度摩擦系数备注配方质量百分比粘滑试验环块试验LY12LY12渗碳钢80+2070+30>63002677静~~Cu+石墨90+106000:21119静粘着~80+20500014;65静~~70+3043001243[静~~Fe+石墨90+10470040187静-~-烧结温度900℃。

试验条件同上80+2043001772静?~-70+3039001652静~《-4.密封材料的摩擦系数密封材料润滑剂摩擦系数(与45钢套)粘度ν50(mm2/s)添加剂18℃|100℃润滑充分润滑不足润滑充分润滑不足鞣制皮革30抗氧剂—60---%铬鞣皮革30抗氧剂--氯丁橡胶30抗氧剂}-60----《13010%菜子油--特殊橡胶30抗氧剂?60---5.真空中材料的摩擦系数摩擦副材料摩擦系数摩擦副材料载荷(N)摩擦系数空气中,真空中空气中真空中Cu Ni…Al Al30Cu Fe60W Ni黄铜黄铜、32W Cu64|Ta Cu铍青铜铍青铜32¥Ta Ni不锈钢不锈钢-6.低温下材料的摩擦系数7.滚动摩擦系数滚轮材料》滚道材料滚动摩擦系数(cm)滚轮材料滚道材料滚动摩擦系数(无量纲)摩擦副材料摩擦系数摩擦副材料摩擦系数液氮中液氢中*液氮中石墨+金属氟化物不锈钢Al Al石墨+酚*Ti Ti石墨(15%)+F4(85%)、WW石墨(5)+尼龙(95%)Fe Fe (Al38CrMoAlA (氮化)-Ni NiTi !-Mo MoW-聚苯乙烯\45#钢~Fe-聚氯乙烯~Co-夹布胶木~Ni-!F4~Nb-桦木'~Mo-硬橡胶~38CrMoAlA {-石墨~。

常用材料之间的摩擦系数(全)

常用材料之间的摩擦系数(全)

常用材料之间的摩擦系数(全)摩擦系数是指两个物体表面之间相互接触时所产生的阻力和力量的比值。

在工程和日常生活中,摩擦系数是一个非常重要的物理概念,因为它直接影响到工件的摩擦性能和使用效果。

而对于常用材料之间的摩擦系数,我们需要了解不同材料之间的摩擦系数大小,以便在实际应用中做出正确的选择和设计。

一、金属材料之间的摩擦系数金属材料之间的摩擦系数一般较低,常见金属材料之间的摩擦系数如下:铁与铁之间的摩擦系数为0.6-0.8,铜与铜之间的摩擦系数为0.4-0.6,铝与铝之间的摩擦系数为0.6-0.8。

在金属表面加工处理过程中,通常会采用润滑油等方式来降低摩擦系数,以提高金属件之间的耐磨性和使用寿命。

二、塑料材料之间的摩擦系数塑料材料之间的摩擦系数一般较高,常见塑料材料之间的摩擦系数如下:聚乙烯与聚乙烯之间的摩擦系数为0.1-0.2,聚丙烯与聚丙烯之间的摩擦系数为0.2-0.3,聚氯乙烯与聚氯乙烯之间的摩擦系数为0.4-0.6。

在塑料制品的设计和生产中,需要考虑到摩擦系数的影响,选择合适的润滑材料或表面处理方式,以降低摩擦系数,提高产品的性能和使用寿命。

三、金属与塑料之间的摩擦系数金属与塑料之间的摩擦系数通常较为复杂,取决于具体材料的种类和表面处理方式。

一般情况下,金属和塑料之间的摩擦系数要高于金属材料之间的摩擦系数。

因此,在金属与塑料材料之间的摩擦接触中,需要合理选择润滑方式或添加润滑剂,以减少摩擦损耗,提高系统的效率和稳定性。

四、混合材料之间的摩擦系数对于混合材料之间的摩擦系数,往往需要考虑更多的因素,比如材料的表面处理方式、温度、湿度等。

在实际应用中,需要通过试验和数据分析来确定混合材料之间的摩擦系数,以确保系统的正常运行和使用效果。

总的来说,对于常用材料之间的摩擦系数,我们需要充分了解不同材料之间的摩擦性能和特点,以便在实际工程中做出正确的选择和设计。

通过合理的润滑方式和材料组合,可以有效降低摩擦系数,提高系统的稳定性和使用寿命,从而实现更好的效果和性能。

材料的耐磨和摩擦学

材料的耐磨和摩擦学

材料的耐磨和摩擦学材料的耐磨性和摩擦学是研究物质表面和界面的摩擦、磨损和润滑行为的重要科学领域。

在工程和科学领域中,我们经常面对材料在摩擦和磨损环境下的性能要求。

因此,了解材料的耐磨性及其与摩擦学之间的关系对于开发新材料、改进工程设计以及提高设备和产品的寿命至关重要。

一、耐磨性的定义和测试方法耐磨性是指材料在受到摩擦和磨损作用时能够维持其功能性能的能力。

不同材料因其组成和结构的不同,其耐磨性也会有显著差异。

衡量耐磨性主要通过磨损测试来进行,常用的测试方法包括滑动磨损试验、磨料磨损试验以及交互磨损试验等。

这些试验方法能够模拟不同工况下的摩擦和磨损行为,以评估材料的耐磨性能。

二、摩擦学的基本原理摩擦学是研究物体之间相对运动时所产生的摩擦力和摩擦现象的学问。

摩擦力是指两个物体相对运动时产生的抵抗运动的力,其大小受到材料表面性质、载荷、速度等多种因素的影响。

摩擦学的基本原理可以通过考虑材料之间的接触、摩擦和变形来解释。

表面粗糙度、润滑、界面接触的方式以及材料的硬度等因素都会对摩擦行为产生影响。

三、影响耐磨性的因素耐磨性能的好坏受到很多因素的影响,包括材料的硬度、表面粗糙度、润滑状况、载荷、温度等。

硬度是衡量材料耐磨性的重要参数,材料的硬度越高,其抗磨损性能通常也越好。

表面粗糙度对于摩擦行为和磨损的影响也非常显著,较光滑的表面能够减少材料之间的物理接触,从而减少摩擦力和磨损。

此外,润滑剂的使用和界面的润滑状态也会对材料的耐磨性能产生显著影响。

四、改善耐磨性的方法针对不同材料和工况,我们可以采取一些措施来改善材料的耐磨性能。

首先,可以通过选择合适的材料来满足特定的摩擦和磨损要求。

例如,在需要高耐磨性的装备部件中,常使用硬度高、耐磨性好的材料如陶瓷、金属基复合材料等。

其次,可以通过调整材料的表面粗糙度、润滑剂的选择以及改变载荷和温度等来改善材料的耐磨性能。

此外,利用表面涂层和热处理等方法也可以提高材料的耐磨性能。

各种材料之间摩擦系数

各种材料之间摩擦系数

各种材料之间摩擦系数⼀、橡胶与钢板或混凝⼟之间的摩擦系数加橡胶⽚以后,依据《公预规》(D62-2012)第8.4条规定,橡胶⽀座与不同材料接触⾯的摩擦系数:1.橡胶与混凝⼟接触时:摩擦系数为0.32.橡胶与钢板接触时:摩擦系数为0.23.聚四氟⼄烯板与不锈钢板接触(加硅胶)时,摩擦系数为0.06;当温度低于-25°C时,摩擦系数增⼤30%;当不加硅胶时,摩擦系数应加倍。

⼆、钢板间的摩擦系数按参考⽂献,不润滑时,为0.15三、钢板与混凝⼟徐有邻等为研究钢筋与混凝⼟之间的胶结摩阻性能,采⽤轧制钢板进⾏了不同锈蚀状况的钢材与混凝⼟的胶结剪切试验和摩阻试验,试验结果见下表。

试验结果表明,胶结剪切强度和摩阻系数随着钢管表⾯状况的不同变化很⼤,经过打磨除锈后表⾯⽆锈蚀光滑的钢管的胶结强度和摩阻系数明显⽐有锈蚀的钢管的胶结强度和摩阻系数要低。

表⾯锈蚀程度⽆锈轻锈重锈腐锈锈蚀特征⼿感光滑,少量锈蚀,可⽤⼲布擦净⼿感粗糙,砂纸打磨后基本平整颗粒状锈蚀,砂纸打磨后局部有锈坑⽚状锈渣,砂纸打磨后表⾯布满锈坑粗糙度0.025~0.0400.050~0.1700.170~0.3400.230~0.660胶结剪切强度0.4350.5680.7580.762摩擦系数0.20~0.250.26~0.300.40~0.500.45~0.60从上表看出,最⼩值为0.2,但⽂中未交代粗糙度的单位,如按常规粗糙度单位µm理解,普通钢板的粗糙度Ra为6.3~12.5,也就是说摩擦系数可以取到0.6。

根据另⼀篇参考⽂献的实验结果,钢板与⽔泥块的摩擦系数为0.76,有⽔时为0.7。

经过多篇⽂献的互相验证,普通钢板与混凝⼟的摩擦系数应该可以取0.6计算时考虑安全系数,可适当降低。

四、摩擦系数表1、各种材料之间摩擦系数表1各种材料之间摩擦系数表1MATERIAL 1MATERIAL 2Coefficient Of FrictionDRY Greasy Static Sliding Static SlidingAluminum Aluminum1,05-1,351,40,3 Aluminum Mild Steel0,610,47 Brake Material Cast Iron0,4 Brake Material Cast Iron (Wet)0,2 Brass Cast Iron 0,3 Brick Wood0,6 Bronze Cast Iron 0,22 Bronze Steel 0,16 Cadmium Cadmium0,5 0,05 Cadmium Mild Steel 0,46 Cast Iron Cast Iron1,10,15 0,07 Cast Iron Oak 0,49 0,075 Chromium Chromium0,41 0,34 Copper Cast Iron1,050,29 Copper Copper1,0 0,08 Copper Mild Steel0,530,36 0,18Copper-Lead Alloy Steel0,22 - Diamond Diamond0,1 0,05 - 0,1 Diamond Metal0,1 -0,15 0,1 Glass Glass0,9 - 1,00,40,1 - 0,60,09-0,12 Glass Metal0,5 - 0,7 0,2 - 0,3 Glass Nickel0,780,56 Graphite Graphite0,1 0,1 Graphite Steel0,1 0,1 Graphite (In vacuum)Graphite (In vacuum)0,5 - 0,8 Hard Carbon Hard Carbon0,16 0,12 - 0,14 Hard Carbon Steel0,14 0,11 - 0,14 Iron Iron1,0 0,15 - 0,2 Lead Cast Iron 0,43 Leather Wood0,3 - 0,4 Leather Metal(Clean)0,6 0,2 Leather Metal(Wet)0,4 Leather Oak (Parallel grain)0,610,52 Magnesium Magnesium0,6 0,08 Nickel Nickel0,7-1,10,530,280,12Nickel Mild Steel 0,64; 0,178 Nylon Nylon0,15 - 0,25 Oak Oak (parallel grain)0,620,48 Oak Oak (cross grain)0,540,32 0,072 Platinum Platinum1,2 0,25 Plexiglas Plexiglas0,8 0,8 Plexiglas Steel0,4 - 0,5 0,4 - 0,5 Polystyrene Polystyrene0,5 0,5 Polystyrene Steel0,3-0,35 0,3-0,35 Polythene Steel0,2 0,2 Rubber Asphalt (Dry) 0,5-0,8 Rubber Asphalt (Wet) 0,25-0,0,75 Rubber Concrete (Dry) 0,6-0,85 Rubber Concrete (Wet) 0,45-0,75 Saphire Saphire0,2 0,2 Silver Silver1,4 0,55 Sintered Bronze Steel- 0,13 Solids Rubber1,0 - 4,0 -- Steel Aluminium Bros0,45 Steel Brass0,35 0,19 Steel(Mild) Brass0,510,44 Steel (Mild)Cast Iron 0,230,1830,133 Steel Cast Iron0,40,21 Steel Copper Lead Alloy0,220,160,145 Steel (Hard)Graphite 0,210,09 Steel Graphite0,1 0,1 Steel (Mild) Lead0,950,95 0,50,3 Steel (Mild)Phos. Bros 0,34 0,173 Steel Phos Bros0,35 Steel(Hard)Polythened0,20,2 Steel(Hard)Polystyrene0,3-0,350,3-0,35 Steel (Mild)Steel (Mild)0,740,57 0,09-0,19 Steel(Hard)Steel (Hard)0,780,42 0,05 -0,110,029-.12 Steel Zinc (Plated on steel)0,50,45--Teflon Steel0,04 0,040,04 Teflon Teflon0,04 0,040,04Tin Cast Iron 0.32 Tungsten Carbide Tungsten Carbide0,2-0,25 0,12 Tungsten Carbide Steel0,4 - 0,6 0,08 - 0,2 Tungsten Carbide Copper0,35 Tungsten Carbide Iron0,8 Wood Wood(clean)0,25 - 0,5 Wood Wood (Wet)0,2 Wood Metals(Clean)0,2-0,6 Wood Metals (Wet)0,2 Wood Brick0,6 Wood Concrete0,62 Zinc Zinc0,6 0,04 Zinc Cast Iron0,850,21 MATERIAL 1MATERIAL 2Coefficient Of FrictionDRY LUBRICATED Static Sliding Static Sliding。

材料摩擦系数标准

材料摩擦系数标准

材料的摩擦系数是指两个物体之间摩擦力的大小,它是描述物体表面相互接触时阻碍其相对滑动的程度的一个物理量。

摩擦系数的大小会影响到物体在运动过程中所受到的摩擦力的大小,从而影响到物体的运动状态和运动方式。

在工程设计和生产中,正确选择和控制材料之间的摩擦系数对于确保机械装置的正常运行和提高工作效率至关重要。

一、摩擦系数的定义材料的摩擦系数可以分为静摩擦系数和动摩擦系数。

静摩擦系数(μs)是指物体在静止状态下表面之间摩擦力与垂直于物体表面的压力之比;动摩擦系数(μk)是指物体在相对运动状态下表面之间摩擦力与垂直于物体表面的压力之比。

静摩擦系数通常大于动摩擦系数。

二、影响摩擦系数的因素1. 表面粗糙度:表面越光滑,摩擦系数越小;表面越粗糙,摩擦系数越大。

2. 材料类型:不同材料的摩擦系数有所差异。

一般来说,金属与金属之间的摩擦系数较小,而金属与非金属之间的摩擦系数较大。

3. 温度:温度升高会使摩擦系数减小,因为温度升高会导致材料表面膨胀,从而减小接触面积,减小摩擦力。

4. 润滑条件:润滑剂的使用可以减小摩擦系数,提高材料的滑动性能。

三、常见材料的摩擦系数标准下面是一些常见材料的摩擦系数范围的标准值,供参考:1. 金属材料:- 钢与钢:静摩擦系数范围为0.15-0.8,动摩擦系数范围为0.1-0.6;- 钢与铁:静摩擦系数范围为0.2-0.5,动摩擦系数范围为0.13-0.45;- 钢与铜:静摩擦系数范围为0.3-0.6,动摩擦系数范围为0.15-0.5;- 钢与铝:静摩擦系数范围为0.2-0.6,动摩擦系数范围为0.1-0.4。

2. 非金属材料:- 木材与木材:静摩擦系数范围为0.25-0.6,动摩擦系数范围为0.2-0.5;- 木材与金属:静摩擦系数范围为0.3-0.6,动摩擦系数范围为0.2-0.5;- 橡胶与金属:静摩擦系数范围为0.6-1.0,动摩擦系数范围为0.4-0.8;- 塑料与塑料:静摩擦系数范围为0.2-0.4,动摩擦系数范围为0.1-0.3。

(完整版)各种材料摩擦系数

(完整版)各种材料摩擦系数

(完整版)各种材料摩擦系数各种材料摩擦系数引言摩擦系数是用来描述两种材料之间摩擦力的大小的物理量。

不同材料的摩擦系数对于工程设计和物理实验中的摩擦问题非常重要。

本文档将介绍一些常见材料的摩擦系数,以便在相应领域中的应用。

金属材料- 铁与铁的摩擦系数一般在0.2-0.6之间,具体取决于表面光洁度和润滑情况。

- 铝与铝之间的摩擦系数约为0.6-0.8,高于铁与铁之间的摩擦系数。

- 钢与钢之间的摩擦系数也在0.2-0.6之间,与铁与铁的摩擦系数相似。

- 铜与铜之间的摩擦系数约为0.3-0.6,较铁与铁的摩擦系数低。

- 不同金属之间的摩擦系数会有所差异,如钢与铝之间的摩擦系数一般较高。

塑料材料- 一些常见的塑料材料的摩擦系数如下:- 聚乙烯(PE): 0.1-0.5- 聚氯乙烯(PVC): 0.3-0.5- 聚丙烯(PP): 0.2-0.5- 聚四氟乙烯(PTFE): 0.04-0.1- 聚苯乙烯(PS): 0.5-0.8- 塑料材料的摩擦系数通常比金属材料低。

木材- 木材的摩擦系数与木材种类和表面光滑度相关。

- 对于干燥的木材,摩擦系数大约在0.2-0.5之间。

- 木材与金属或塑料之间的摩擦系数通常较低。

其他材料- 玻璃与玻璃之间的摩擦系数约为0.9-1.0,较高。

- 砂纸与金属表面之间的摩擦系数较大,一般在0.6-1.0之间。

- 润滑剂的使用可以显著降低材料之间的摩擦系数。

结论不同材料的摩擦系数对于工程设计和物理实验具有重要意义。

通过了解不同材料之间的摩擦系数,可以更好地选择合适的材料并进行正确的设计和实验操作。

完整版)各种材料摩擦系数表

完整版)各种材料摩擦系数表

完整版)各种材料摩擦系数表下面是各种材料的摩擦系数表。

摩擦系数是指两个表面之间的摩擦力和作用在其中一个表面上的垂直力之比。

它与表面的粗糙度有关,而与接触面积的大小无关。

根据运动的性质,它可以分为动摩擦系数和静摩擦系数。

动摩擦系数表:材料A:铝:1.05-1.35制动材料:0.4黄铜:0.2砖块:0.6青铜:0.5镉:1.1铸铁:0.41铬:1.05铜:1.0铅铜合金:0.53 金刚石:0.22 玻璃:0.1石墨:0.1-0.15 材料B:铝:0.9低碳钢:1.0铸铁:0.5-0.7 木头:0.78 钢:0.1橡胶:0.1铬:0.5-0.8 铜:1.4金刚石:0.47 金属:0.3玻璃:0.22 镍:0.46石墨:0.15石墨(真空):0.49 静摩擦系数表:高硬碳:0.1-0.09 铁:0.12铅:0.6皮革:0.2-0.3镁:0.1镍:0.1尼龙:0.16橡胶:0.05-0.1铂:0.07有机玻璃:0.075聚苯乙烯:0.18聚乙烯:0.1合成橡胶:0.1蓝宝石:1.0-4.0 银:0.45烧结青铜:0.35固体粒子:0.43钢:0.52沥青(干):0.53沥青(湿):0.64混凝土(干):0.48混凝土(湿):0.32这是一个各种材料的摩擦系数表,其中动摩擦系数和静摩擦系数都有。

摩擦系数是指两个表面之间的摩擦力和作用在其中一个表面上的垂直力之比。

它与表面的粗糙度有关,而与接触面积的大小无关。

根据运动的性质,它可以分为动摩擦系数和静摩擦系数。

固体润滑材料具有减少摩擦磨损、延长使用寿命、降低能耗等优点。

同时,它们还能够在高温、高压、低温、高速等极端工况下保持良好的润滑效果。

使用方法固体润滑材料通常以粉末或薄膜的形式涂覆在承载表面上,也可以直接制成零件使用。

在使用过程中,应注意材料的选择、涂覆均匀度和厚度、温度和压力等因素。

常用材料常见的固体润滑材料包括聚四氟乙烯、碳化钨、石墨、锡等。

不同材料的润滑效果和适用范围有所差异,需要根据具体情况进行选择。

常用材料间摩擦系数

常用材料间摩擦系数

常用材料间摩擦系数摩擦系数是描述材料间摩擦性质的一个物理量,它反映了两个物体表面之间的粗糙程度以及接触面积对摩擦力的影响。

不同材料之间的摩擦系数可以有很大的差异,常用材料间的摩擦系数如下所示:1.金属之间的摩擦系数:-铁与铁之间的摩擦系数一般在0.5左右。

-铁与铝之间的摩擦系数一般在0.61-1之间,取决于铁与铝的表面处理情况和材料的硬度。

-铁与铜之间的摩擦系数一般在0.53-0.57之间,取决于铁与铜的表面处理情况和材料的硬度。

-铁与钢之间的摩擦系数一般在0.58-0.62之间,取决于铁与钢的表面处理情况和材料的硬度。

-不锈钢与不锈钢之间的摩擦系数一般在0.6-0.8之间,取决于不锈钢的组成成分和表面处理情况。

2.金属与非金属之间的摩擦系数:-金属与橡胶之间的摩擦系数一般在0.6-1之间,取决于金属的硬度和橡胶的材料性质。

-金属与木材之间的摩擦系数一般在0.2-0.6之间,取决于金属的硬度和木材的纹理。

-金属与塑料之间的摩擦系数一般在0.2-0.6之间,取决于金属的硬度和塑料的材料性质。

3.非金属之间的摩擦系数:-木材与木材之间的摩擦系数一般在0.3-0.7之间,取决于木材的纹理和湿度。

-木材与塑料之间的摩擦系数一般在0.2-0.5之间,取决于木材的纹理和塑料的材料性质。

-塑料与塑料之间的摩擦系数一般在0.2-0.5之间,取决于塑料的材料性质。

4.润滑材料的摩擦系数:-润滑油在润滑剂与金属之间的摩擦系数一般在0.01-0.15之间,取决于润滑油的粘度和润滑剂的表面处理情况。

-润滑脂在润滑剂与金属之间的摩擦系数一般在0.05-0.2之间,取决于润滑脂的黏度和润滑剂的表面处理情况。

需要注意的是,这些摩擦系数的数值只是给出一个大致的范围,实际的摩擦系数可能会受到很多因素的影响,例如温度、湿度、压力等,因此在具体的应用中还需要进行实验测量来确定准确的摩擦系数。

同时,不同的制造工艺和材料处理方法也会对摩擦系数产生较大的影响,因此在设计和应用中应该充分考虑这些因素,以确保摩擦性能的稳定和可靠。

各种材料摩擦系数表

各种材料摩擦系数表

各种材料摩擦系数表摩擦系数是描述材料表面间摩擦阻力大小的物理量,它是指在两个物体表面接触并相对运动时,所施加的摩擦力与接触力之比。

摩擦系数是一个重要的物理参数,对于工程设计和实际生产具有重要的指导意义。

在工程实践中,我们常常需要了解各种材料的摩擦系数,以便合理选择材料并进行设计。

因此,掌握各种材料的摩擦系数是非常重要的。

下面是各种常见材料的摩擦系数表:1. 金属材料:铝与铝,1.05。

铝与钢,0.61。

铝与铜,0.53。

铝与塑料,0.4。

钢与钢,0.74。

钢与铜,0.53。

钢与塑料,0.4。

铜与铜,0.6。

铜与塑料,0.35。

2. 木材料:木与木,0.25。

木与金属,0.5。

木与塑料,0.4。

3. 塑料材料:聚乙烯与聚乙烯,0.2。

聚乙烯与金属,0.4。

聚乙烯与木,0.4。

聚丙烯与聚丙烯,0.3。

聚丙烯与金属,0.4。

聚丙烯与木,0.4。

4. 润滑材料:润滑油与金属,0.05。

润滑油与塑料,0.04。

润滑脂与金属,0.09。

润滑脂与塑料,0.08。

5. 粘附材料:胶水与金属,0.6。

胶水与塑料,0.5。

胶水与木,0.4。

以上数据仅供参考,实际使用时应根据具体情况进行调整。

需要注意的是,摩擦系数受到许多因素的影响,例如表面粗糙度、温度、润滑情况等都会对摩擦系数产生影响。

因此,在实际工程中,需要综合考虑各种因素,进行合理的选材和设计。

在工程实践中,正确地选择材料的摩擦系数对于设计和生产都有着重要的意义。

合理利用摩擦系数可以减少能量损耗,降低磨损,提高工作效率,保证设备的安全性和可靠性。

因此,对各种材料的摩擦系数有清晰的了解是非常重要的。

总之,了解各种材料的摩擦系数,可以帮助我们更好地选择材料、进行设计,并在实际生产中取得更好的效果。

希望以上摩擦系数表能够为工程实践提供一些帮助,也希望大家在工程设计和生产中能够合理利用摩擦系数,取得更好的效果。

《材料摩擦磨损》课件

《材料摩擦磨损》课件
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目 录
• 引言 • 材料摩擦学基础 • 材料磨损的机理 • 材料耐磨性的评价 • 材料摩擦磨损的实验研究 • 材料摩擦磨损的研究进展
PART 01
引言
摩擦与磨损的定义
摩擦
是两个接触表面在相对运动时,由于 表面间的切向阻力所引起的相互作用 的力。
粘着磨损
由于接触表面间粘着力作用, 导致材料从一个表面转移到另 一个表面。
疲劳磨损
在循环应力作用下,材料表面 产生疲劳裂纹和剥落。
微动磨损
在微小振幅的振动下,接触表 面产生氧化膜破裂和材料转移 。
磨损的影响因素
硬度与强度
硬度与强度较高的材料具有较 好的耐磨性。
表面粗糙度
表面粗糙度较大时,容易发生 粘着磨损和磨料磨损。
详细描述
材料摩擦学主要研究材料在摩擦过程中表现出的各种性质和行为,包括摩擦力、磨损率、摩擦系数等,以及这些 性质和行为与材料本身性质、表面形貌、环境条件等因素之间的关系。
材料摩擦学的原理
总结词
材料摩擦学的原理主要包括分子间的相互作用、表面能与表面张力、粘着与粘 着磨损等。
详细描述
分子间的相互作用是材料摩擦学的基础,表面能与表面张力决定了材料表面的 润湿性和摩擦系数。粘着是指两个接触表面之间的吸引力,粘着磨损则是由于 粘着效应导致的材料转移和粘着结点断裂等现象。
摩擦系数
通过测量材料在摩擦过程中的摩擦系数来评 价耐磨性。
表面粗糙度
通过测量材料摩擦后的表面粗糙度变化来评 价耐磨性。
耐磨性的影响因素
材料硬度

常用材料之间的摩擦系数比较

常用材料之间的摩擦系数比较

常用材料之间的摩擦系数比较材料之间的摩擦系数是指在两个物体之间相互滑动时所产生的阻力大小的比较。

常见的材料之间的摩擦系数不尽相同,下面将对一些常用材料之间的摩擦系数进行比较。

1.金属材料:金属材料之间的摩擦系数一般较低,主要取决于材料的硬度和表面光滑度。

例如,金属材料之间的摩擦系数如下:-铁和钢:0.6-0.8-铜和铜:0.25-0.35-铝和铝:0.3-0.452.木材:不同种类的木材之间的摩擦系数也有所不同。

例如,木材之间的摩擦系数如下:-干木材和干木材:0.3-0.6-湿木材和湿木材:0.2-0.4-木材和金属:0.3-0.63.塑料材料:塑料材料的摩擦系数一般较高,主要取决于材料的种类和表面光滑度。

例如,一些常见塑料材料之间的摩擦系数如下:-PVC和PVC:0.4-0.5-PE和PE:0.1-0.2-PP和PP:0.2-0.3-ABS和ABS:0.5-0.64.橡胶材料:橡胶材料之间的摩擦系数也相对较高,但具体数值取决于橡胶的种类和表面光滑度。

例如:-天然橡胶和天然橡胶:0.5-0.7-丁腈橡胶和丁腈橡胶:0.3-0.6-氯丁橡胶和氯丁橡胶:0.4-0.65.玻璃材料:玻璃材料之间的摩擦系数一般较低,但也会受到表面状况的影响。

如:-平滑玻璃和平滑玻璃:0.9-1.0-糙玻璃和平滑玻璃:0.7-0.8-平滑玻璃和金属:0.4-0.6需要注意的是,以上数值仅为一些常见材料之间的摩擦系数范围,实际值可能会因材料的不同类型、温度和表面条件的不同而有所变化。

另外,在实际应用中,还需考虑其他因素如材料的压力、接触面积、速度和润滑条件等对摩擦系数的影响。

各种塑料的摩擦系数

各种塑料的摩擦系数

各种塑料的摩擦系数塑料是一种广泛应用于现代生活的材料,其摩擦系数的了解对日常生活与工业生产都具有重要的指导意义。

下面将为大家介绍各种常见塑料的摩擦系数,帮助大家更好地了解塑料的特性与使用。

首先,让我们来了解一下什么是摩擦系数。

摩擦系数是衡量物体表面之间摩擦力强弱的一个重要参数。

它的大小与物体表面粗糙程度、润滑剂是否存在以及压力等因素密切相关。

对于塑料来说,不同种类的塑料具有不同的表面特性,因此其摩擦系数也各不相同。

常见的塑料包括聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、聚碳酸酯(PC)等。

这些塑料的摩擦系数因其化学结构和外观特性的不同而有所差异。

首先,聚乙烯是一种常见的塑料,其摩擦系数一般在0.2-0.3之间。

由于其表面相对光滑,聚乙烯与其他材料之间的摩擦力较小,因此具有较好的耐磨性和滑动性能。

它广泛应用于包装材料、塑料袋以及各种容器等领域。

其次,聚丙烯是另一种常见的塑料,其摩擦系数约为0.3-0.4。

聚丙烯具有优异的耐磨性和刚性,适用于制造各种耐用品,如家具、汽车零部件以及电器外壳等。

由于其表面粗糙度较低,与其他材料之间的摩擦力较小。

再次,聚氯乙烯是一种常见的塑料,其摩擦系数一般约为0.4-0.5。

聚氯乙烯具有良好的耐候性和抗腐蚀性,在建筑、电线电缆以及水处理等行业中得到广泛应用。

由于其表面较平滑,与其他材料之间具有较小的摩擦系数。

同时,聚苯乙烯是一种常见的塑料,其摩擦系数约为0.4-0.6。

聚苯乙烯具有良好的刚性和绝缘性能,广泛应用于电子产品、餐具以及保温杯等领域。

由于其表面较光滑,聚苯乙烯与其他材料之间的摩擦力较小。

最后,聚碳酸酯是一种常见的塑料,其摩擦系数约为0.2-0.4。

聚碳酸酯具有优异的透明度和耐高温性能,广泛应用于光学设备、汽车灯具以及医疗器械等领域。

由于其表面较光滑,与其他材料之间的摩擦系数较小。

综上所述,不同种类的塑料具有不同的摩擦系数,这直接影响了塑料在实际应用中的使用性能。

材料摩擦特性不同材料的摩擦特性是如何影响物体运动的

材料摩擦特性不同材料的摩擦特性是如何影响物体运动的

材料摩擦特性不同材料的摩擦特性是如何影响物体运动的摩擦是指物体在相互接触时产生的阻力。

不同材料的摩擦特性会影响物体的运动方式和速度。

本文将从不同的摩擦系数角度来探讨材料摩擦特性对物体运动的影响。

一、摩擦系数的定义摩擦系数是指两种材料之间在相互接触运动时产生的阻力大小。

它是用来表示摩擦强度的物理量,通常用字母“μ”(英文mu)表示。

摩擦系数越大,两种材料之间的摩擦力就越大,阻碍物体的运动。

二、不同材料的摩擦特性1. 金属-金属摩擦特性金属材料的表面通常比较光滑,因此金属-金属之间的摩擦系数较小。

这意味着当两个金属物体相互摩擦时,摩擦力较小,物体运动较为顺畅。

例如,机械设备中使用金属轴承、轮轴等部件,能够减小由于摩擦力带来的能量损耗和磨损。

2. 金属-非金属摩擦特性金属与非金属的表面粗糙度差异较大,因此金属-非金属之间的摩擦系数通常较大。

在这种情况下,摩擦力较大,物体的运动会受到较大的阻碍。

例如,汽车刹车片与刹车盘之间的摩擦力,决定了车辆刹车的效果。

3. 非金属-非金属摩擦特性非金属之间的摩擦特性与金属-金属摩擦特性类似,通常摩擦系数较小。

但是在特殊情况下,例如涂有油漆、润滑剂的非金属表面,摩擦系数会有所增加。

这也解释了为什么在某些情况下,两个非金属物体在摩擦时会产生较大的阻力。

三、摩擦特性对物体运动的影响1. 阻碍物体的启动当两个物体相互摩擦时,如果它们的摩擦系数较大,启动物体会需要较大的力来克服摩擦力的阻碍。

摩擦系数越大,启动物体所需的力量就越大,需要更多的能量来推动物体开始运动。

2. 影响物体的运动速度摩擦力是物体运动中的阻力之一,与物体的运动速度有关。

当两个物体相互摩擦时,摩擦力会减慢物体的运动速度。

摩擦系数越大,摩擦力越大,物体的运动速度就越慢。

3. 导致物体的磨损物体之间的摩擦会产生磨损,尤其是在摩擦系数较大的情况下。

摩擦力会导致物体表面的磨损和热量产生。

因此,在一些机械设备中,需要使用润滑剂来减小摩擦力,降低物体的磨损。

各种材料的摩擦系数

各种材料的摩擦系数

材料名称静摩擦系数动摩擦系数----无润滑有润滑无润滑有润滑钢-钢~~钢-软钢----~钢-铸铁--~钢-青铜~~软钢-铸铁--~软钢-青铜--~铸铁-铸铁--~铸铁-青铜----~~青铜-青铜--~皮革-铸铁~橡皮-铸铁----木材-木材~~~常用材料的滚动摩阻系数材料名称滚动摩阻系数 (mm)铸铁-铸铁钢质车轮-钢轨木-钢~木-木~软木-软木淬火钢珠-钢软钢-钢有滚珠轴承的料车-钢轨无滚珠轴承的料车-钢钢质车轮-木面~轮胎-路面2-10===================常用材料摩擦系数摩擦系数━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━摩擦副材料摩擦系数μ无润滑有润滑────────────────────────钢-钢 *钢-软钢钢-不淬火的T8钢-铸铁钢-黄铜钢-青铜钢-铝钢-轴承合金钢-夹布胶木 -钢-钢纸 - 钢-冰 * -石棉基材料-铸铁或钢皮革-铸铁或钢材料(硬木)-铸铁或钢软木-铸铁或钢钢纸-铸铁或钢毛毡-铸铁或钢软钢-铸铁 *,软钢-青铜 *,铸铁-铸铁铸铁-青铜 * *铸铁-皮革 *, *,铸铁-橡皮皮革-木料 -铜-T8钢铜-铜 - 黄铜-不淬火的T8钢黄铜-黄铜黄铜-钢黄铜-硬橡胶 -黄铜-石板 - 黄铜-绝缘物 -青铜-不淬火的T8钢 -青铜-黄铜 - 青铜-青铜青铜-钢 - 青铜-夹布胶木 -青铜-钢纸 - 青铜-树脂 - 青铜-硬橡胶 -青铜-石板 - 青铜-绝缘物 -铝-不淬火的T8钢铝-黄铜铝-青铜 - 铝-钢铝-夹布胶木 - 硅铝合金-夹布胶木 -硅铝合金-钢纸 -硅铝合金-树脂 -硅铝合金-硬橡胶 -硅铝合金-石板 -硅铝合金-绝缘物 -钢-粉末冶金 -木材-木材 *麻绳-木材 -45号淬火钢-聚甲醛45号淬火钢-聚碳酸脂45号淬火钢-尼龙9(加3%MoS2填充料)45号淬火钢-尼龙9(加30%玻璃纤维填充物)45号淬火钢-尼龙1010 -(加30%玻璃纤维填充物)45号淬火钢-尼龙1010 -(加40%玻璃纤维填充物)45号淬火钢-氯化聚醚45号淬火钢-苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚体(ABS)━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━注:1.表中滑动摩擦系数是试验数值,只能作为近似计算参考.2.表中带"*"者为静摩擦系数.各种工程用塑料的摩擦系数━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━下试样上试样(钢) 上试样(塑料)静摩擦动摩擦静摩擦动摩擦(塑料) 系数μs 系数μk 系数μs 系数μk──────────────────────────聚四氟乙烯聚全氟乙丙烯 - -低密度聚乙烯高密度聚乙烯聚甲醛 - -聚偏二氟乙烯 - -聚碳酸酯 - -聚苯二甲酸乙 * *二醇酯聚酰胺(尼龙66) * *聚三氟氯乙烯 * * * *聚氯乙烯 * * * *聚偏二氯乙烯 * * * *━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━注:*表示粘滑运动.常用材料的滚动摩擦系数━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━摩擦副材料滚动摩擦系数 k,cm────────────────────淬火钢-淬火钢铸铁-铸铁木材-钢木材-木材铁或钢质车轮-木面钢质车轮-钢轨━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━注:表中滚动摩擦系数是试验值,只能作近似参考.材料名称静摩擦系数动摩擦系数无润滑有润滑无润滑有润滑钢-钢~~钢-软钢~钢-铸铁~钢-青铜~~软钢-铸铁~软钢-青铜~铸铁-铸铁~铸铁-青铜~~青铜-青铜~皮革-铸铁~橡皮-铸铁木材-木材~~~常用材料的滚动摩阻系数材料名称滚动摩阻系数mm铸铁-铸铁钢质车轮-钢轨木-钢~木-木~软木-软木淬火钢珠-钢软钢-钢有滚珠轴承的料车-钢轨无滚珠轴承的料车-钢钢质车轮-木面~轮胎-路面 2-10。

材料摩擦系数

材料摩擦系数

材料摩擦系数
材料的摩擦系数是指材料之间在接触过程中产生的摩擦力与压力之比。

根据材料之间的相互作用力以及表面特征等因素的不同,摩擦系数也会有所差异。

下面将介绍一些常见材料的摩擦系数。

1. 金属材料:
金属材料的摩擦系数通常较低,因为金属表面较为光滑且硬度较高。

例如,金属与金属之间的摩擦系数通常介于0.1-0.3之间,具体数值还取决于金属的种类、表面处理情况以及润滑状况等因素。

2. 塑料材料:
对于塑料材料而言,摩擦系数的大小通常取决于塑料的种类、表面特征、温度以及润滑状况等因素。

一般而言,塑料与金属之间的摩擦系数较大,通常在0.2-0.8之间。

但是,不同种类
的塑料之间的摩擦系数可差异较大,如聚四氟乙烯(PTFE)
的摩擦系数极低,仅为0.04,而聚乙烯(PE)的摩擦系数较高,约为0.3-0.5。

3. 木材:
木材的摩擦系数通常较大,主要由于木材表面的纹理不规则。

因此,在木材与其他材料之间的接触中,产生的摩擦力较大。

具体的摩擦系数取决于木材的种类、表面处理以及湿度等因素,一般可在0.2-0.4之间。

4. 润滑剂:
润滑剂在减小材料间摩擦系数上起到了至关重要的作用。

润滑剂能够在材料接触表面形成一层薄膜,减小接触面积以及表面粗糙度,从而减小摩擦力。

不同种类的润滑剂对摩擦系数的影响也不同,如物理润滑剂(如润滑油)和化学润滑剂(如固体润滑剂)等。

总之,不同材料之间的摩擦系数各有差异,这取决于材料的性质、表面特征、温度以及润滑状况等因素。

了解材料的摩擦系数对于估算摩擦力、设计及选择适合的材料和润滑剂等都具有重要意义。

塑料与金属摩擦系数表

塑料与金属摩擦系数表

塑料与金属摩擦系数表我们来看一下塑料与金属之间的摩擦系数。

以下是一些常见的塑料和金属材料的摩擦系数表:材料摩擦系数塑料 0.2-0.6铝 0.2-0.6铜 0.3-0.8钢 0.4-0.9不锈钢 0.4-0.6从表中可以看出,不同的塑料和金属之间的摩擦系数有所不同。

这是由于材料的表面性质和结构不同而造成的。

塑料通常具有较低的摩擦系数,而金属的摩擦系数较高。

这是因为塑料的表面比金属更光滑,摩擦力较小。

摩擦系数的大小对于工程设计和材料选择非常重要。

在设计机械系统时,我们需要考虑到摩擦力对系统性能的影响。

如果摩擦系数过大,会导致机械部件的磨损和能量损失增加。

因此,在选择材料时,我们应该尽量选择摩擦系数较小的材料,以减小摩擦力的大小。

摩擦系数也对于材料的表面处理和润滑有一定的影响。

通过改变材料的表面处理方式,例如抛光、喷砂等,可以改变材料的摩擦系数。

另外,在一些情况下,我们可以通过润滑来减小摩擦系数,以降低摩擦力的大小。

需要注意的是,摩擦系数并不是一个恒定的值,它会随着条件的改变而变化。

例如,温度的升高会导致摩擦系数的增加。

因此,在实际应用中,我们需要根据具体情况来选择合适的材料和润滑方式,以满足工程需求。

在工程设计中,我们还需要考虑摩擦系数对于系统的稳定性和控制的影响。

摩擦力会影响系统的运动和能量转换。

因此,在设计机械系统时,我们需要合理地选择摩擦系数,以确保系统的稳定运行和减小能量损失。

总结起来,塑料与金属之间的摩擦系数是描述两个材料之间摩擦力大小的物理量。

它对于工程设计和材料选择非常重要。

通过选择合适的材料和润滑方式,我们可以减小摩擦系数,降低摩擦力的大小,提高系统的性能和效率。

在实际应用中,我们需要根据具体情况来选择合适的材料和处理方式,以满足工程需求。

相同材料摩擦

相同材料摩擦

相同材料摩擦
摩擦是我们日常生活中常见的现象,它是指两个物体之间由于相互接触而产生
的阻力。

而在相同材料之间的摩擦,更是一个有趣且复杂的问题。

本文将探讨相同材料摩擦的原理、影响因素以及相关应用。

首先,我们来了解一下相同材料摩擦的原理。

在相同材料之间的摩擦过程中,
主要存在两种类型的摩擦力,即静摩擦力和动摩擦力。

静摩擦力是指当两个物体相对静止时,它们之间的摩擦力;而动摩擦力则是指当两个物体相对运动时,它们之间的摩擦力。

这两种摩擦力都是由于物体表面的不平整度而产生的,当两个物体接触时,它们的不平整表面会相互干涩地阻碍彼此的相对运动,从而产生摩擦力。

其次,相同材料摩擦的影响因素也是非常重要的。

首先是物体表面的粗糙程度,表面越粗糙,摩擦力就会越大;其次是物体之间的压力,压力越大,摩擦力也会越大;最后是物体之间的接触面积,接触面积越大,摩擦力也会越大。

这些因素都会对相同材料摩擦产生影响,我们需要对其进行综合考虑。

在工程实践中,相同材料摩擦也有着广泛的应用。

例如,在机械制造中,我们
需要考虑机械零件之间的摩擦力,以确保机械设备的正常运转;在运输领域,我们需要考虑车辆轮胎和地面之间的摩擦力,以确保车辆的行驶安全。

因此,对相同材料摩擦的深入研究,对于提高工程技术水平,改善生产生活条件具有重要意义。

综上所述,相同材料摩擦是一个复杂而重要的问题,它涉及到物体表面的物理
性质、力学特性以及工程应用等多个方面。

通过对相同材料摩擦的研究,我们可以更好地理解摩擦的本质,提高工程技术水平,改善生产生活条件。

希望本文可以为相关领域的研究和实践提供一定的参考价值。

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构的变化
3) 二次回火 淬火钢在摩擦热的作用下会发生二次回火, 其回火程度取决于摩擦温度和时间等。快速回 火组织具有下述的特征: a) 马氏体分解后形成的 α相是具有高弥散 性与高应力状态的亚组织,并且具有高的显微 硬度; b) 残余奥氏体分解和碳化物质点的聚集受 阻; c) 原始组织的位向不变。
玻璃与陶瓷
玻璃和陶瓷是常用的具有脆性特点的材料。从广泛 的意义来说,可以把玻璃及结构陶瓷认为是很好控制成 分和组织结构的岩石。陶瓷与各种材料的摩擦在工程应 用上是非常重要的,如在陶瓷的轴承及轴瓦、密封面、 滑道、汽车及航天器推进系统中的陶瓷元件等的设计上 都要考虑摩擦的影响。
陶瓷
陶瓷主要是由离子键和共价键形成的,它们的相溶 性很低,自配对的摩擦系数比较小。但环境因素的影响 是非常大的。陶瓷的摩擦有两个基本的状态,一种是发 生严重磨损和表面断裂的情况,另一种是只有轻微磨损 的情况。对于前者,滑动摩擦系数可达0.5~0.8,而后者 只有0.1~0.3。严重磨损时,摩擦由于不断发生的断裂和 产生硬磨屑而增加。很多陶瓷在干燥情况下都会促进磨 损的发生,因此会使摩擦提高。在空气中,随着滑动温 度的增加,表面的水蒸汽要脱附,这会使摩擦增大。但 随着温度的进一步提高,由于具有润滑作用的氧化膜达 到足够的厚度,这样又会使摩擦下降。许多陶瓷在摩擦 时发生摩擦化学反应,能获得非晶态表面层,它不同于 晶体结构的基体,在适当的条件下可以减摩、耐磨。
聚合物的摩擦特征
聚合物产生粘着的原因与金属是不同的。一般说, 聚合物粘着的根源在于表面有三种力存在:一种是静 电力;另一种是范德瓦尔斯力;如果聚合物中有某种 极性原子存在,那就还有偶极的相互作用(色散力) 和氢键的作用力。另外,由于聚合物一般是热的不良 导体,在滑动过程中,摩擦表层的温度可升至可观的 程度。所以,聚合物表层由于摩擦热而熔融的情况很 普遍。在这种状态下,熔融层的物质很容易发生粘着 和转移,这时的摩擦特性与聚合物的粘流特性有很大 关系,而且摩擦明显取决于速度和温度情况。通过研 究还发现,在聚合物干摩擦时,粘着点的增长程度不 很明显,因而简单的粘着理论看来比金属更适合于聚 合物。聚合物的犁沟作用方式一般不是采取塑性变形 或弹性变形的方式,而是采取粘弹的方式。
白层
一般认为白层是一种复杂的多相高弥散组织,其中含 有奥氏体、马氏体和碳化物。迄今为止对白层提出的各 种组织上的推测是: a) 马氏体或马氏体为主的组织,这是多数人的意见; b) 主要是奥氏体,原因是塑性变形使奥氏体稳定化; c) 奥氏体与马氏体共格存在,即白层是奥氏体与马 氏体伪平衡系统。 d) 由于同外部介质作用,金属表面被氧、氮富化, 或润滑剂中存在有的碳使表面碳化物富集。 关于白层的摩擦学特性,许多人认为,白层的硬度 高、粗糙度低,它的形成有助于摩擦系数的降低和耐磨 性的改善。也有资料报导,虽然白层硬度很高,但对提 高耐磨性并不特别有效,原因是不平衡的白层组织疲劳 抗力很低,经一定循环后,白层将会剥落。
金属表层在摩擦过程中的变化
在力和热的共同作用下,将使摩 擦表面发生一系列变化。这些变化主 要有:
1) 表面几何形状的变化;
2) 亚表层晶体缺陷及组织结构的 变化; 3) 表面化学成分的变化。
1. 摩擦表面几何形状的变化
(1)平衡粗糙度 摩擦副滑动时,表面粗糙度不断改变而趋于一 个稳定值。原来粗糙的表面可能变得光滑,而原来 光滑的表面也可能变得粗糙。同一种材料在相同外 部条件下发生摩擦时,经过几个小时的磨合,其表 面都会达到同样的粗糙度。人们把在摩擦磨损过程 中,除了摩擦初期外,在任何后继过程中都会重复 出现的固定不变的粗糙度称为“平衡粗糙度”。 平衡粗糙度可理解为在磨合结束后,摩擦状态 不变时在摩擦接触面上新形成的粗糙度。而且平衡 粗糙度与原始粗糙度无关。
3. 摩擦过程中表层成分的变化
(1)表面与介质的相互作用 最主要的一种是 发生氧化反应,形 成氧化物。氧化物 的性质如硬度、薄 厚、膜的成分、与 基体的结合强度等 强烈影响着摩擦磨 损性能。若形成薄 而致密的表面膜 (小于几个nm), 且膜与基体的结合 牢固时,则摩擦系 Fe2O3与Fe3O4 膜的摩擦特性 数大大降低。
P
Wab=γa+γb-γab
一般γa与γb大多可以从文献查出,而γab的试验值却很少。 Wab的最大值应为(γa+γb),而最小值是零。
可以把上式改写成
Wab=c2(γa+γb)
c2是介于 1 与零之间的常数。
材料相容性
a b 0.3 c1c2 P
上式表明,摩擦系数与表面能对软金属硬度的比值有关。 比值越大,摩擦系数越大;反之越小。相容性参数c2越大 (趋近1时)摩擦系数也越大。为了了解相容性参数的物 理意义,拉宾诺维奇把二百多对金属组合,按其二元相 图的特征进行了分类。发现它们有的具有较大互溶度, 有的只有很小互溶度,而有的完全不互溶。并且发现金 属对之间互溶度大的,摩擦系数大,相容性参数c2也大。 因此,他认为相容性参数c2是与互溶度有关。对于同种金 属组成的摩擦副,其相容性参数定义为1。
二、聚合物的摩擦
聚合物一般处在玻璃态、高弹态或粘流态。聚合 物的摩擦可分为三种类型:(a)玻璃态或晶态的摩擦;(b) 橡胶态的摩擦;(c)粘流态的摩擦。
摩擦机理
聚合物的基本摩擦机理与金属材料是类似的, 也就是说微凸体的粘着及犁划变形是影响聚合 物和与之相对材料之间摩擦的主要因素。但是, 金属的摩擦特性是不同于聚合物的,原因是金 属的摩擦特性属于弹塑性范畴,而弹性模量和 熔点较低的聚合物的摩擦特性属于粘弹性范畴。 因此,聚合物的摩擦特性对外加载荷、温度和 滑动速度更为敏感。另外,当聚合物处在高弹 态时,在摩擦力中增加了一项——迟滞分量。
表面层发生的变化
摩擦金属表面的塑性变形将使该表面层发生一 系列物理和力学性质的变化以及组织结构的变化, 如: 1) 使表面产生加工硬化; 2) 形成变形织构,增大内应力; 3) 表面晶粒明显细化,亚晶尺寸减小,即发生 恢复和再结晶,甚至有时在表层形成微薄熔化层;
4) 由于变形和摩擦温升的共同作用,可使摩擦 表面产生二次淬火和二次回火,并促进表面扩散过 程。
(2)塑性变形
摩擦表面的塑性变形是通过微凸体间的相互作用造成 的,其变形特点: 1) 摩擦表面的接触先发生在较高的微凸体上,外力 加大,接触的微凸体数目增多,且接触的微凸体发生弹 塑性变形。各微凸体上变形的程度不一; 2) 摩擦表面的塑性变形是不连续的、反复发生的。 其程度由摩擦工况条件决定; 3) 摩擦表面的接触状态决定了应力状态的不均匀性, 这将导致巨大的微观应力; 4) 摩擦表面的近表层 (10~100nm),塑性变形使组 织呈强烈的方向性,产生表面层织构; 5) 摩擦表面晶体缺陷密度大。如在相同变形量条件 下,摩擦表面位错密度比一般变形高一、二个数量级。 空位密度比一般金属表面多2500倍。
转移膜
接触前 一次
十次
二十
钢盘表面在与铝销滑动接触前后的俄歇谱
表面偏聚 在摩擦过程中,
由于摩擦的热效应 以及表层形变造成 的各种缺陷,使表 层附近的扩散系数 比基体的要大得多。 这些缺陷本身在其 周围造成的畸变, 也易于使某些溶质 原子富集。在摩擦 过程中将更容易出 现合金元素的表面 偏聚,而且偏聚的 浓度也可能更大些。
脆性固体
鲍登等人在对岩盐的摩擦机理进行详细研究发现, 金属的粘着摩擦理论基本能适用于解释岩盐的摩擦,即 岩盐在摩擦过程中也存在粘着现象。但在真空中的实验 得到,对洁净的岩盐来说,摩擦的增加是很小的,这说 明岩盐没有出现金属那样产生大规模的接点长大现象。
通过对岩盐的摩擦研究,并结合其它一些脆性材料 的研究,我们可以得到:脆性材料在摩擦过程中,尽管 表面有微小的破碎和裂纹,总的摩擦机理与金属很相似, 即产生粘着和塑性变化,然而作为洁净金属特征的大规 模的接点生长,在脆性材料中不会发生。所以,脆性材 料洁净表面的摩擦系数一般不会超过1.0 的数值。
塑性变形深度
h N 2 y
材料的屈服强度越高,载荷越小,塑 性变形深度越浅。
塑性变形量 随深度的分 布是变化的, 一般有两种 情况。
摩擦表面组织结构的变化
摩擦过程中,表层中存在的复杂变形以及摩擦产生 大量的热,会使表层中组织、结构发生很大变化。这包 括位错大量增殖以及与之相连的胞状亚结构形成、表面 织构形成、表层加工硬化以及恢复与再结晶,还有表面 层内可能发生相变,甚至产生所谓的“白层”结构等等。 (1)摩擦过程中表层相结构的变化 1) 同素异构转变 2) 二次淬火 表层温度超过Ac1,奥氏体将形成,冷却时,奥氏体 转变为更加稳定的相,如马氏体。这种由二次奥氏体转 变得来的马氏体称为摩擦马氏体。这种过程称为二次淬 火。 如果在冷却时,奥氏体不发生马氏体相变而保持至 室温,这种奥氏体称为摩擦奥氏体。摩擦奥氏体的特点 是硬度高于原始(残余)奥氏体的硬度。
硅将偏聚于表面,并 且形成一个“玻璃膜”
Fe-Ni(0.18%Si)合金与工具钢
第二节 非金属材料摩擦
一、脆性固体的摩擦 脆性材料(如岩盐、石英、玻璃和陶瓷等)的性质 与金属明显不同,它们被认为是非可延性的,在很小的 拉应力下它们就可能断裂和破碎。实验表明,脆性材料 的摩擦,事实上重复性很好,重复的程度与金属一样, 而且大致符合古典摩擦定律。 1. 脆性固体的摩擦机理 我们以典型的脆性固体——岩盐(NaCl)为研究对 象。当硬金属球在岩盐上滑过时,表面的损伤表现出两 个主要特征:第一是表面有微观碎裂和若干可见裂纹; 其次是宏观的摩擦痕迹与其一般的金属或其它延性材料 的磨痕相似,也就是说表现出明显的塑性变形特征。
材料摩擦磨损
第四章 材料的摩擦
金属材料的摩擦
非金属材料的摩擦
层状固体的摩擦
减摩材料
摩阻材料
金属材料的摩擦
材料相容性 拉宾诺维奇发现,纯金属组合之间的摩擦系数μ与摩擦 对之间的粘着能Wab及较软金属的压入硬度P之间存在 下述关系: Wab c1为一与表面几何 0.3 c1 特性有关的常数。
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