摩擦系数

有些材料随着滑动速度提高，其摩擦系数基本不变，例如石墨材料对温度不敏感，其摩擦系数几乎与滑动速度无关；有些摩擦副的摩擦系数则随着滑动速度的提高而增大，如聚乙烯对玻璃的摩擦。有些摩擦副的摩擦系数随滑动速度的提高而出现一最大值，但过了最大值后，又随着滑动速度的增加而降低，铸铁轧辊轧制铅材就是这种状况。有些摩擦副的摩擦系数随着滑动速度的提高反而降低，见表2所列。

表2 滑动速度与摩擦系数的关系

试样材料滑动速度v／(m／s)摩擦系数f

铜135

O．056350

0．035工业纯铁140

0．063330

0．027Q235

150

0．0523500．023 注：对摩件为钢环(碳的质量分数0．7％，硬度250 HB)；表中数据是在8 MPa压强条件下得到的。 4．表面粗糙度

在弹性或弹塑性接触状况下，摩擦副干摩擦系数随表面粗糙度值的降低而降低。但在塑性接触状况下，其干摩擦系数为一定值，此时表面粗糙度对实际接触面积无多大影响。

5．表面膜

当摩擦副接触表面存在氧化膜、其他污染膜或软金属薄膜时，其摩擦主要发生在表面膜间。表面膜的存在使得金属粘着现象不易产生，与无膜相比，摩擦系数也较低。当然，表面膜的形成速度和膜厚对摩擦系数也有影响。

钢-钢摩擦副接触表面的表面膜对摩擦系数的影响见表3所列。

表3 滑动速度与摩擦系数的关系

摩擦副材料

摩擦系数具有表面膜的表面大气中的洁净表面钢-钢

0．11(油酸膜)O．78

钢-钢

0．16(氧化膜-油)钢-钢

0．19(硫化膜+油)钢-钢

0．27(氧化膜)钢-钢

0．32(润滑油膜)钢-钢

0．39(硫化膜) 6．温度

摩擦副相对运动会导致温升和材料的表面性质的改变，使摩擦系数受到影响。在某些情况下，摩擦系数可能随温度的升高先降低到一最小值然后再升高。例如在真空中的碳化硅和用二硫化钼润滑的氮化硅。另一种情况是摩擦系数随着温度的升高而增大，但到达一最大值后开始减小。例如轧制铜材以及聚乙烯、聚四氟乙烯、尼龙等聚合物对钢，无氧化膜的铁对铸铁，钴对不锈钢的摩擦系数也有上述类似的规律。一般固体的干摩擦系数大多数都随温度升高而降低。

温度升高可能引起金属相变，产生晶体结构改变，从而影响摩擦系数。例如，灰锡(菱形晶格)向白锡(体心立方)转变时的相变温度为13．2℃，如在锡中加入铜、铝等合金元素，就会改变锡的相变温度。在相变温度以下，摩擦系数较高，在相变温度以上，则摩擦系数较低。