Matériaux de friction
435
Tableau 25.4 Limite d’emploi des lubrifiants solides classiques.
Signalons outre le MoS 2 et le graphite, le PTFE dont de domaine d’emploi est
de –160 à +260˚ C. Il est principalement utilisé dans le cas de charges élevées et
vitesses faibles. Le fluorure de graphite (CFx)n permet de gagner quelques dizaines
de degrés par rapport au MoS 2. Il donne un coefficient légèrement supérieur dans
les supports polyimides.
Certains solides à structure lamellaire ne possèdent pas de propriétés lubrifiantes aussi favorables mais peuvent être utilisés dans des conditions particulières qui
ne permettent pas la mise en œuvre de matériaux plus classiques. C’est notamment
le cas du talc, du mica, NiC1 2, PbC1 2, HgC1 2, Na 2 SO 4 .
25.7.3 Revêtements à structure non lamellaire
Seuls les oxydes de Sb, Cu, Pb, W, Zn, et de Cd, dont la dureté à froid est inférieure à celle de l’oxyde de nickel peuvent être considérés comme des lubrifiants
solides. La protection des surfaces frottantes par les oxydes est effective dans une
large gamme de températures. A basse température, cependant, le niveau du facteur
de frottement est élevé. Les meilleurs résultats sont obtenus avec l’oxyde de plomb.
Les oxydes de dureté plus élevée ne présentent qu’un faible pouvoir lubrifiant.
Tungstates et molybdates de Pb, Ag, Cr, Ni, Na donnent des résultats équivalents. Aux températures élevées, la protection des surfaces est correcte et le facteur
de frottement est faible. Aux températures inférieures à 500˚C, comme pour les
oxydes, le pouvoir lubrifiant est réduit.
Les verres sont utilisés comme lubrifiants dans les procédés de formages et de
déformation à chaud des métaux. Ces matériaux, en particulier l’oxyde de bore à
l’état fondu, présentent de bonnes propriétés lubrifiantes à température élevée. Le
Graphite
C
Bisulfure de
Molybdène
MoS2
Bisulfure de
Tungstène
WS2
Biséléniure de
Tungstène
WSe2
Nitrure de
Bore
NB
Masse volumique [Kg/m 3 ]
2,25
4,80
7,4
9,6
2,3
Facteur de frottement µ d
0,05-0,2
0,02-0,2
0,03-0,15
0,03-0,15
0,2-0,5
Variation en fonction de la
vitesse
Variation en fonction de la
charge
Frottement sous vide µ d
0,8
→
→
→
Frottement air humide µ d
Oxydation dans l’air
500 ˚C lente
→ 650 ˚C
> 360 ˚C
rapide
→ 500 ˚C
450 ˚C lente
→540 ˚C
450 ˚C lente
→1100 ˚C
Stable
→ 3000 ˚C
Température de
décomposition (sous vide)
4000 ˚C
1185 ˚C
1500 ˚C
1315 ˚C
3000 ˚C
→
→
→
→
→
→
→
→
→
→
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Tableau 25.4 Limite d’emploi des lubrifiants solides classiques.
Signalons outre le MoS 2 et le graphite, le PTFE dont de domaine d’emploi est
de –160 à +260˚ C. Il est principalement utilisé dans le cas de charges élevées et
vitesses faibles. Le fluorure de graphite (CFx)n permet de gagner quelques dizaines
de degrés par rapport au MoS 2. Il donne un coefficient légèrement supérieur dans
les supports polyimides.
Certains solides à structure lamellaire ne possèdent pas de propriétés lubrifiantes aussi favorables mais peuvent être utilisés dans des conditions particulières qui
ne permettent pas la mise en œuvre de matériaux plus classiques. C’est notamment
le cas du talc, du mica, NiC1 2, PbC1 2, HgC1 2, Na 2 SO 4 .
25.7.3 Revêtements à structure non lamellaire
Seuls les oxydes de Sb, Cu, Pb, W, Zn, et de Cd, dont la dureté à froid est inférieure à celle de l’oxyde de nickel peuvent être considérés comme des lubrifiants
solides. La protection des surfaces frottantes par les oxydes est effective dans une
large gamme de températures. A basse température, cependant, le niveau du facteur
de frottement est élevé. Les meilleurs résultats sont obtenus avec l’oxyde de plomb.
Les oxydes de dureté plus élevée ne présentent qu’un faible pouvoir lubrifiant.
Tungstates et molybdates de Pb, Ag, Cr, Ni, Na donnent des résultats équivalents. Aux températures élevées, la protection des surfaces est correcte et le facteur
de frottement est faible. Aux températures inférieures à 500˚C, comme pour les
oxydes, le pouvoir lubrifiant est réduit.
Les verres sont utilisés comme lubrifiants dans les procédés de formages et de
déformation à chaud des métaux. Ces matériaux, en particulier l’oxyde de bore à
l’état fondu, présentent de bonnes propriétés lubrifiantes à température élevée. Le
Graphite
C
Bisulfure de
Molybdène
MoS2
Bisulfure de
Tungstène
WS2
Biséléniure de
Tungstène
WSe2
Nitrure de
Bore
NB
Masse volumique [Kg/m 3 ]
2,25
4,80
7,4
9,6
2,3
Facteur de frottement µ d
0,05-0,2
0,02-0,2
0,03-0,15
0,03-0,15
0,2-0,5
Variation en fonction de la
vitesse
Variation en fonction de la
charge
Frottement sous vide µ d
0,8
→
→
→
Frottement air humide µ d
Oxydation dans l’air
500 ˚C lente
→ 650 ˚C
> 360 ˚C
rapide
→ 500 ˚C
450 ˚C lente
→540 ˚C
450 ˚C lente
→1100 ˚C
Stable
→ 3000 ˚C
Température de
décomposition (sous vide)
4000 ˚C
1185 ˚C
1500 ˚C
1315 ˚C
3000 ˚C
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