1. 표면 특성
오염, 화학 열처리, 전기 도금 및 윤활제로 인해, 매우 얇은 표면 막 (예 : 산화막, 가황 막, 인산염 막, 염소화 막, 금지 막, 카드뮴 막, 알루미늄 막 등)이 형성됩니다. 표면층이 매트릭스와 다른 특성을 갖도록하는 금속 표면.표면 필름이 특정 두께 내에 있으면, 실제 접촉 면적은 여전히 표면 필름보다는 기판 재료에 의존하고, 표면 필름의 전단 강도는 기판 재료의 전단 강도보다 낮을 수있다.한편, 표면 필름의 존재로 인해 접착이 어려워 마찰력 및 마찰 계수가 감소 될 수있다.
표면 막 두께는 또한 마찰 계수에 큰 영향을 미친다.표면 필름이 너무 얇 으면, 필름이 부서지기 쉽고 매트릭스 물질과 직접 접촉한다.한편으로 표면 필름이 너무 두껍다면, 연질 필름으로 인해 실제 접촉 면적이 증가 될 것이다; 다른 한편으로, 표면 필름에 대한 마이크로 피크의 고랑 효과는 또한 현저하다.표면 필름은 탐색 할 가치가있는 최적의 두께를 가짐을 알 수있다.
2. 재료 속성
금속 마찰 쌍의 마찰 계수는 일치하는 재료의 특성에 따라 다릅니다.일반적으로 말하면, 상호 용해성이 높고 접착하기 쉬운 동일한 금속 또는 금속 마찰 쌍으로 마찰 계수가 더 큽니다.반대로, 마찰 계수는 작습니다.구조가 다른 재료는 마찰 특성이 다릅니다.예를 들어, 흑연은 안정적인 라멜라 구조를 가지며 층간 결합력이 작고 미끄러지기 쉽기 때문에 마찰 계수가 작습니다.다른 예에서, 다이아몬드와 쌍을 이루는 마찰 쌍은 높은 경도 및 작은 실제 접촉 면적으로 인해 달라 붙기 쉽지 않으며, 마찰 계수도 작다.
3. 온도
마찰 계수에 대한 주변 매체의 온도의 영향은 주로 표면 재료의 특성 변화에 의해 발생합니다. Bowden et al. 주변 매체의 온도가 700 ℃와 800 ℃ 사이 일 때 많은 금속 (몰리브덴, 텅스텐, 턱 등)과 그 화합물의 마찰 계수가 최소화됨을 보여줍니다.이 현상은 초기 온도 상승으로 인한 전단 강도 감소와 추가 온도 상승으로 인한 항복점의 급격한 감소로 인해 실제 접촉 면적이 증가합니다.그러나 마찰 계수의 최대 값은 고분자 마찰 쌍 또는 압력 가공 중 온도 변화에 따라 나타납니다.
위에서 알 수 있듯이 마찰 계수에 대한 온도의 영향은 가변적이며 특정 작업 조건, 재료 특성, 산화막 변화 및 기타 요인의 영향으로 인해 온도와 마찰 계수 간의 관계가 매우 복잡해집니다.
4. 상대 이동 속도
일반적으로 슬라이딩 속도는 표면 가열 및 온도 상승을 유발하여 표면 특성을 변경하므로 마찰 계수가 그에 따라 변경됩니다.
그림 1 은 klagelski et al.의 실험 결과를 보여줍니다.일반적인 탄성-플라스틱 접촉 상태에서의 마찰 쌍의 경우, 마찰 계수는 곡선 2 및 3에 표시된 것처럼 슬라이딩 속도가 증가하고 법선이 증가함에 따라 최대 값을 통과합니다. 이중 표면 사이에 하중을 가하면 최대 값의 위치가 좌표 원점으로 이동합니다.로드 폴이 작 으면 곡선에는 오름차순 부분 만 있습니다.하중이 매우 크면 그림 1 및 4에 표시된 것처럼 곡선에 하강 부분 만 있습니다.
마찰 쌍의 이중 표면의 상대 슬라이딩 속도가 50 m / s를 초과하면, 접촉 표면에서 많은 양의 마찰 열이 발생한다.연속 접촉 시간의 접점이 짧기 때문에 기판에 내부 확산이없는 순간에 많은 마찰 열이 발생하므로 표면의 마찰 열, 표면 온도는 용융 층, 용융 금속 유체에서 더 높습니다 윤활 효과, 135 m / s의 슬라이딩 속도 일 때 구리와 같이 속도가 증가함에 따라 마찰 계수가 감소하고 마찰 계수가 0입니다. 055; 350 m / s에서 0으로 떨어집니다. 035.그러나 흑연과 같은 일부 재료의 마찰 계수는 슬라이딩 속도의 영향을 거의받지 않습니다. 이러한 재료의 기계적 특성은 넓은 온도 범위에서 일정하게 유지 될 수 있기 때문입니다.
경계 마찰의 경우, 속도가 0. 0035 m / s 미만인 저속 범위에서, 즉 속도의 가속, 흡착 된 필름의 마찰 계수에 따른 정적 마찰에서 동적 마찰로의 전이 점진적으로 감소하고 일정한 값이되는 경향이 있으며, 반응 필름의 마찰 계수도 점진적으로 증가하고 일정한 값이되는 경향이있다.
그림 1 미끄럼 속도의 영향
1-매우 작은 하중 2, 3-중간 하중 4-매우 큰 하중
5. 짐
일반적으로, 금속 마찰 쌍의 마찰 계수는 하중이 증가함에 따라 감소한 다음 안정되는 경향이 있으며, 이는 접착 이론에 의해 설명 될 수있다.하중이 매우 작은 경우, 2 개의 이중 표면은 탄성 접촉 상태에 있고, 실제 접촉 면적은 하중의 2 / 3 파워에 비례하며 접착 이론에 따라 마찰력은 실제 접촉 면적에 비례하므로 마찰 계수는 하중의 1 / 3 힘에 반비례합니다.하중이 크면 두 개의 이중 표면은 탄성 접촉 상태입니다. 실제 접촉 영역은 2 / 3 ~ 1 부하의 제곱에 비례합니다. 따라서, 마찰 계수는 천천히 감소하고 하중이 증가함에 따라 안정되는 경향이있다.두 이중 표면이 소성 접촉 상태에있을 정도로 하중이 충분히 크면 마찰 계수는 기본적으로 하중과 무관합니다.
정적 마찰 계수는 하중을받는 두 쌍의 표면 사이의 고정 접촉 지속 시간과도 관련이 있습니다.일반적으로 정적 접촉 지속 시간이 길수록 정적 마찰 계수가 커집니다.이것은 하중의 작용으로 인해 정적 접촉 시간이 길어지면 접촉 장소 소성 변형이 발생하여 실제 접촉 면적이 증가하고 마이크로 피크가 서로 삽입됩니다.더 깊은 원인.
6. 표면 거칠기
소성 접촉의 경우, 표면 거칠기는 실제 접촉 영역에 거의 영향을 미치지 않기 때문에 마찰 계수가 표면 거칠기에 거의 영향을받지 않는 것으로 간주 될 수 있습니다.탄성 또는 탄성-플라스틱 접촉 건식 마찰 쌍의 경우, 표면 거칠기 값이 매우 작을 때 기계적 효과는 작지만 분자력은 더 크다.그 반대.마찰 계수는 표면 거칠기의 변화에 따라 최소값을 갖는다는 것을 알 수있다.
마찰 계수에 대한 상기 요인의 영향은 분리되지 않고 상호 관련되어 있으며, 이는 분석에서 주목해야합니다.