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Analyse et technologie des surfaces
24.3.3 Influence de la charge
Il existe une charge critique au-delà de laquelle l’usure croît considérablement
(fig. 24.3). Sous faible charge, le volume usé est sensiblement proportionnel à la
charge. L’augmentation de la charge se traduit d’abord par un accroissement du
nombre de points de contact (fig. 24.4a), et ensuite par un accroissement de la taille
des jonctions (fig. 24.4b). Les aspérités se déforment plastiquement et contribuent
ainsi à une augmentation rapide de l’usure.
Tableau 24.1 Coefficient de transfert dans différentes conditions de contamination superficielle
(d’après [24.2]).
A faible vitesse, la pression critique est de l’ordre du tiers de la dureté Brinell.
Au-delà de cette pression, l’aire réelle de contact devient une fraction importante de
l’aire apparente et la déformation plastique tend à se généraliser favorisant l’adhésion. L’ index de plasticité permet de déterminer le risque de déformation plastique
des surfaces rugueuses:
(24.2)
lorsque cet index est inférieur à 0,6 la déformation des aspérités est majoritairement
élastique, lorsqu’il est supérieur à 1 la déformation est majoritairement plastique.
24.3.4 Influence de la vitesse de glissement (à charge faible)
Le principal effet de la vitesse est d’agir sur la température superficielle, la
température maximale atteinte étant celle du métal ayant le plus bas point de fusion.
Si la charge faible n’entraîne pas de destruction immédiate, cet accroissement de
température en surface aura pour effets:
• De créer des points chauds, ce qui accroît la réactivité des surfaces et des
produits d’usure vis-à-vis du milieu environnant et favorise toutes les réactions chimiques qui peuvent se produire au cours des glissements.
• De faciliter (du fait des chauffages et refroidissements successifs) les modifications structurales et à partir d’un certain niveau de déclencher des
Conditions
Surfaces
propres
(ultravide)
Sans lubrifiant
(dans l’air)
Fluide peu
lubrifiant
(eau, essence,
liquide non
mouillant)
Lubrifiant de
bonne qualité
(huile minérale,
fluide mouillant)
Excellent lubrifiant
(huile minérale très
visqueuse, huile
synthétique)
Contact entre
métaux identiques
3 × 10 –1
4 × 10 –2
7 × 10 –4
4 × 10 –5
10 –6
Contact entre
métaux différents
2 × 10 –3
8 × 10 –4
5 × 10 –4
4 × 10 –5
10 –6
Ψ
F N
H
------ -
σ
R
--
1/2
=
Analyse et technologie des surfaces
24.3.3 Influence de la charge
Il existe une charge critique au-delà de laquelle l’usure croît considérablement
(fig. 24.3). Sous faible charge, le volume usé est sensiblement proportionnel à la
charge. L’augmentation de la charge se traduit d’abord par un accroissement du
nombre de points de contact (fig. 24.4a), et ensuite par un accroissement de la taille
des jonctions (fig. 24.4b). Les aspérités se déforment plastiquement et contribuent
ainsi à une augmentation rapide de l’usure.
Tableau 24.1 Coefficient de transfert dans différentes conditions de contamination superficielle
(d’après [24.2]).
A faible vitesse, la pression critique est de l’ordre du tiers de la dureté Brinell.
Au-delà de cette pression, l’aire réelle de contact devient une fraction importante de
l’aire apparente et la déformation plastique tend à se généraliser favorisant l’adhésion. L’ index de plasticité permet de déterminer le risque de déformation plastique
des surfaces rugueuses:
(24.2)
lorsque cet index est inférieur à 0,6 la déformation des aspérités est majoritairement
élastique, lorsqu’il est supérieur à 1 la déformation est majoritairement plastique.
24.3.4 Influence de la vitesse de glissement (à charge faible)
Le principal effet de la vitesse est d’agir sur la température superficielle, la
température maximale atteinte étant celle du métal ayant le plus bas point de fusion.
Si la charge faible n’entraîne pas de destruction immédiate, cet accroissement de
température en surface aura pour effets:
• De créer des points chauds, ce qui accroît la réactivité des surfaces et des
produits d’usure vis-à-vis du milieu environnant et favorise toutes les réactions chimiques qui peuvent se produire au cours des glissements.
• De faciliter (du fait des chauffages et refroidissements successifs) les modifications structurales et à partir d’un certain niveau de déclencher des
Conditions
Surfaces
propres
(ultravide)
Sans lubrifiant
(dans l’air)
Fluide peu
lubrifiant
(eau, essence,
liquide non
mouillant)
Lubrifiant de
bonne qualité
(huile minérale,
fluide mouillant)
Excellent lubrifiant
(huile minérale très
visqueuse, huile
synthétique)
Contact entre
métaux identiques
3 × 10 –1
4 × 10 –2
7 × 10 –4
4 × 10 –5
10 –6
Contact entre
métaux différents
2 × 10 –3
8 × 10 –4
5 × 10 –4
4 × 10 –5
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