Usure
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très résistantes ou physique, le contact intermoléculaire est dû aux forces secondaires à longue distance de type van der Waals qui s’établissent sur des distances de
quelques nanomètres.
• Les liaisons avec diffusion dans lesquelles on observe un échange d’atomes
à travers l’interface qui apparaissent dans les contacts à température élevée.
Phénoménologiquement, ces liaisons peuvent être de deux types: adhésives
lorsque l’interface est maintenu, c’est le cas le plus fréquent pour les matériaux
non métalliques ou métalliques pollués ou cohésives lorsque par suite de
l’absence ou de la rupture des films superficiels, des mécanismes diffusionnels se
mettent en jeu et l’interface disparaît. L’adhésion est alors provoquée par des
liaisons métalliques ou covalentes pour les métaux, ioniques pour des matériaux
non métalliques.
L’index d’adhésion est un indicateur des risques d’usure adhésive:
(24.1)
avec σ :
écart type de la distribution des hauteurs d’aspérités
( σ ≈ Rq ≈ RMS).
R :
rayon de courbure du sommet des aspérités.
W ad = γ 1 + γ 2 – γ 12 : travail d’adhésion de Dupré.
γ 1 et γ 2 :
énergie superficielle des 2 solides en contact.
γ 12 :
énergie interfaciale.
W ad :
1000 à 3000 mJ/m 2 pour les métaux.
W ad :
100 à 500 mJ/m 2 pour les céramiques.
W ad :
100 mJ/m 2 pour les polymères.
Si α ≤ 5, le risque d’adhésion est important.
L’adhésion dépendant essentiellement de l’aire réelle de contact, elle est fortement influencée par les paramètres fonctionnels de la situation tribologique concernée et par la nature et les propriétés des matériaux mis en présence.
24.3.2 Influence de l’environnement
La perte de matière d’une pièce frottante par adhésion dépend du nombre de
jonctions métalliques et de leur taille. Le milieu ambiant tend à accélérer le phénomène ou à le ralentir, suivant qu’il favorise ou défavorise l’existence de jonctions
métal-métal et le transfert qui en résulte. Le tableau 24.1 donne les valeurs possibles
du coefficient de transfert dans différentes ambiances, c’est-à-dire la probabilité de
transfert d’une particule de la surface d’un frotteur sur la surface antagoniste. On
notera que ce coefficient peut varier de 1 à 100, tandis que le facteur de frottement
varie de 1 à 10.
α
E'
W ad
--------- -
σ 3/2
R 1/2
--------- -
=
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très résistantes ou physique, le contact intermoléculaire est dû aux forces secondaires à longue distance de type van der Waals qui s’établissent sur des distances de
quelques nanomètres.
• Les liaisons avec diffusion dans lesquelles on observe un échange d’atomes
à travers l’interface qui apparaissent dans les contacts à température élevée.
Phénoménologiquement, ces liaisons peuvent être de deux types: adhésives
lorsque l’interface est maintenu, c’est le cas le plus fréquent pour les matériaux
non métalliques ou métalliques pollués ou cohésives lorsque par suite de
l’absence ou de la rupture des films superficiels, des mécanismes diffusionnels se
mettent en jeu et l’interface disparaît. L’adhésion est alors provoquée par des
liaisons métalliques ou covalentes pour les métaux, ioniques pour des matériaux
non métalliques.
L’index d’adhésion est un indicateur des risques d’usure adhésive:
(24.1)
avec σ :
écart type de la distribution des hauteurs d’aspérités
( σ ≈ Rq ≈ RMS).
R :
rayon de courbure du sommet des aspérités.
W ad = γ 1 + γ 2 – γ 12 : travail d’adhésion de Dupré.
γ 1 et γ 2 :
énergie superficielle des 2 solides en contact.
γ 12 :
énergie interfaciale.
W ad :
1000 à 3000 mJ/m 2 pour les métaux.
W ad :
100 à 500 mJ/m 2 pour les céramiques.
W ad :
100 mJ/m 2 pour les polymères.
Si α ≤ 5, le risque d’adhésion est important.
L’adhésion dépendant essentiellement de l’aire réelle de contact, elle est fortement influencée par les paramètres fonctionnels de la situation tribologique concernée et par la nature et les propriétés des matériaux mis en présence.
24.3.2 Influence de l’environnement
La perte de matière d’une pièce frottante par adhésion dépend du nombre de
jonctions métalliques et de leur taille. Le milieu ambiant tend à accélérer le phénomène ou à le ralentir, suivant qu’il favorise ou défavorise l’existence de jonctions
métal-métal et le transfert qui en résulte. Le tableau 24.1 donne les valeurs possibles
du coefficient de transfert dans différentes ambiances, c’est-à-dire la probabilité de
transfert d’une particule de la surface d’un frotteur sur la surface antagoniste. On
notera que ce coefficient peut varier de 1 à 100, tandis que le facteur de frottement
varie de 1 à 10.
α
E'
W ad
--------- -
σ 3/2
R 1/2
--------- -
=