1. Tính chất bề mặt
Do ô nhiễm, xử lý nhiệt hóa học, mạ điện và chất bôi trơn, một lớp màng bề mặt cực mỏng (như màng oxit, màng lưu hóa, màng photphat, màng clo hóa, màng cấm, màng cadmium, màng nhôm, v.v.) được hình thành trên bề mặt kim loại, làm cho lớp bề mặt có các tính chất khác với ma trận.Nếu màng bề mặt nằm trong một độ dày nhất định, diện tích tiếp xúc thực tế vẫn phụ thuộc vào vật liệu nền chứ không phải màng bề mặt và cường độ cắt của màng bề mặt có thể thấp hơn so với vật liệu nền.Mặt khác, do sự tồn tại của màng bề mặt, rất khó để tuân thủ, do đó lực ma sát và yếu tố ma sát có thể giảm.
Độ dày màng bề mặt cũng có ảnh hưởng lớn đến yếu tố ma sát.Nếu màng bề mặt quá mỏng, màng dễ bị vỡ và có tiếp xúc trực tiếp với vật liệu ma trận.Nếu màng bề mặt quá dày, một mặt, diện tích tiếp xúc thực tế sẽ tăng lên vì màng mềm; mặt khác, hiệu ứng rãnh của các đỉnh vi mô trên màng bề mặt cũng rất nổi bật.Có thể thấy rằng màng bề mặt có độ dày tối ưu đáng để tìm kiếm.
2. Tính chất vật liệu
Các yếu tố ma sát của các cặp ma sát kim loại thay đổi theo tính chất của vật liệu phù hợp.Nói chung, cùng một cặp ma sát kim loại hoặc kim loại có độ hòa tan lẫn nhau lớn hơn, dễ tuân thủ, hệ số ma sát của nó lớn hơn;Trái lại, hệ số ma sát nhỏ.Vật liệu có cấu trúc khác nhau có tính chất ma sát khác nhau.Ví dụ, than chì có cấu trúc lamellar ổn định và lực liên kết giữa các tế bào nhỏ, dễ trượt, do đó hệ số ma sát nhỏ;Một ví dụ khác, cặp ma sát được ghép với kim cương không dễ bị dính do độ cứng cao và diện tích tiếp xúc thực tế nhỏ, và hệ số ma sát của nó cũng nhỏ.
3. Nhiệt độ
Ảnh hưởng của nhiệt độ của môi trường xung quanh đến yếu tố ma sát chủ yếu là do sự thay đổi tính chất của vật liệu bề mặt. Bowden và cộng sự. cho thấy hệ số ma sát của nhiều kim loại (như molypden, vonfram, cằm, v.v.) và các hợp chất của chúng được giảm thiểu khi nhiệt độ của môi trường xung quanh nằm trong khoảng 700 ℃ và 800 ℃.Hiện tượng này được gây ra bởi sự giảm cường độ cắt gây ra bởi sự gia tăng nhiệt độ ban đầu và sự giảm mạnh của điểm năng suất gây ra bởi sự gia tăng nhiệt độ hơn nữa, dẫn đến sự gia tăng của khu vực tiếp xúc thực tế.Tuy nhiên, giá trị tối đa của hệ số ma sát sẽ xuất hiện cùng với sự thay đổi nhiệt độ trong cặp ma sát polymer cao hoặc gia công áp suất.
Từ trên có thể thấy rằng ảnh hưởng của nhiệt độ đến yếu tố ma sát là khác nhau và mối quan hệ giữa nhiệt độ và yếu tố ma sát trở nên rất phức tạp do ảnh hưởng của điều kiện làm việc cụ thể, đặc tính vật liệu, thay đổi màng oxy hóa và các yếu tố khác.
4. Tốc độ di chuyển tương đối
Nói chung, tốc độ trượt sẽ làm nóng bề mặt và tăng nhiệt độ, do đó thay đổi tính chất bề mặt, do đó hệ số ma sát sẽ thay đổi theo.
Hình 1 cho thấy kết quả thí nghiệm của klagelski et al.Đối với cặp ma sát ở trạng thái tiếp xúc đàn hồi-dẻo nói chung, hệ số ma sát vượt qua một giá trị tối đa với sự gia tăng tốc độ trượt, như thể hiện trong các đường cong 2 và 3, và với sự gia tăng của mức bình thường tải giữa các bề mặt kép, vị trí của giá trị tối đa di chuyển đến gốc tọa độ.Khi cực tải nhỏ, đường cong chỉ có phần tăng dần.Khi tải cực lớn, đường cong chỉ có phần giảm dần, như trong hình 1 và 4.
Khi tốc độ trượt tương đối của bề mặt kép của cặp ma sát vượt quá 50 m / s, một lượng nhiệt ma sát lớn được tạo ra trên bề mặt tiếp xúc.Do điểm tiếp xúc của thời gian tiếp xúc liên tục ngắn, một lượng lớn nhiệt ma sát sinh ra tại thời điểm không có sự khuếch tán bên trong đến chất nền, do đó nhiệt ma sát trên bề mặt, nhiệt độ bề mặt cao hơn trong lớp nóng chảy, chất lỏng kim loại nóng chảy Hiệu ứng bôi trơn, làm cho hệ số ma sát giảm khi tốc độ tăng, chẳng hạn như đồng khi tốc độ trượt 135 m / s, hệ số ma sát của nó là 0. 055;Tại 350 m / s, nó giảm xuống 0. 035.Tuy nhiên, hệ số ma sát của một số vật liệu, chẳng hạn như than chì, hầu như không bị ảnh hưởng bởi tốc độ trượt, bởi vì tính chất cơ học của các vật liệu đó có thể không đổi trong một phạm vi nhiệt độ rộng.
Đối với ma sát biên, trong phạm vi tốc độ thấp với tốc độ dưới 0. 0035 m / s, nghĩa là chuyển từ ma sát tĩnh sang ma sát động, với sự tăng tốc của tốc độ, hệ số ma sát của màng bị hấp phụ giảm dần và có xu hướng giá trị không đổi, và hệ số ma sát của màng phản ứng cũng tăng dần và có xu hướng giá trị không đổi.
Hình ảnh 1 ảnh hưởng của tốc độ trượt
1 - tải rất nhỏ 2, 3 - tải trung bình 4 - tải rất lớn
5. Tải
Nói chung, hệ số ma sát của cặp ma sát kim loại giảm khi tăng tải và sau đó có xu hướng ổn định, điều này có thể được giải thích bằng lý thuyết về độ bám dính.Khi tải rất nhỏ, hai bề mặt kép ở trạng thái tiếp xúc đàn hồi, thì diện tích tiếp xúc thực tế tỷ lệ với công suất 2 / 3 của tải, và theo lý thuyết bám dính, lực ma sát tỷ lệ thuận với diện tích tiếp xúc thực tế, do đó hệ số ma sát tỷ lệ nghịch với công suất 1 / 3 của tải;Khi tải lớn, hai bề mặt kép ở trạng thái tiếp xúc đàn hồi. Vùng tiếp xúc thực tế tỷ lệ với bình phương 2 / 3 ~ 1 của tải. Do đó, hệ số ma sát giảm chậm và có xu hướng ổn định khi tăng tải.Khi tải đủ lớn để hai bề mặt kép ở trạng thái tiếp xúc bằng nhựa, hệ số ma sát về cơ bản không phụ thuộc vào tải.
Hệ số ma sát tĩnh cũng liên quan đến thời gian tiếp xúc đứng yên giữa hai cặp bề mặt chịu tải.Nói chung, thời gian tiếp xúc tĩnh càng dài thì hệ số ma sát tĩnh càng lớn.Điều này là do tác động của tải, do đó biến dạng dẻo của vị trí tiếp xúc, với việc kéo dài thời gian tiếp xúc tĩnh, diện tích tiếp xúc thực tế sẽ được tăng lên, các đỉnh vi mô nhúng vào nhau.Nguyên nhân sâu xa hơn.
6. Bề mặt nhám
Trong trường hợp tiếp xúc với nhựa, vì độ nhám bề mặt ít ảnh hưởng đến diện tích tiếp xúc thực tế, có thể coi rằng yếu tố ma sát gần như không bị ảnh hưởng bởi độ nhám bề mặt.Đối với cặp ma sát khô tiếp xúc đàn hồi hoặc dẻo-dẻo, khi giá trị độ nhám bề mặt rất nhỏ, hiệu ứng cơ học nhỏ hơn, nhưng lực phân tử lớn hơn;Và ngược lại.Có thể thấy rằng hệ số ma sát sẽ có giá trị tối thiểu với sự thay đổi của độ nhám bề mặt.
Ảnh hưởng của các yếu tố trên đến yếu tố ma sát không bị cô lập, mà có liên quan đến nhau, cần được lưu ý trong phân tích.