470
Analyse et technologie des surfaces
26.7.4 Matériaux pour paliers poreux
Les familles de matériaux les plus couramment utilisés dans les applications
industrielles sont des frittés à base de fer ou de bronze. On y ajoute de nombreux
éléments d’addition pour améliorer le frottement ou la résistance à l’usure
dépendant des applications spécifiques (Graphite par exemple en présence d’eau).
Les principales caractéristiques de ces alliages sont présentés dans le tableau 26.2.
Tableau 26.2 Principaux alliages pour paliers poreux.
26.8 LUBRIFICATION LIMITE OU ONCTUEUSE
Le frottement onctueux ou limite se produit lorsque les conditions de fonctionnement ne permettent pas l’établissement d’un film complet de lubrifiant et que les
rugosités des surfaces sont amenées à supporter partiellement la charge. Par exemple lorsque la vitesse est trop faible, la charge trop élevée, la viscosité du lubrifiant
insuffisante, l’état de surface des composants trop rugueux.
Ces conditions peuvent apparaître dans les phases transitoires de démarrage,
ou lors de surcharges occasionnelles.
L’observation de l’évolution du frottement en fonction de paramètres tels que
le paramètre de Sommerfeld permet de déterminer l’existence d’un point critique en
deçà duquel les régimes de lubrification hydrodynamiques ne peuvent s’établir totalement. La courbe de la figure 26.16 dite courbe de Stribeck est une représentation
typique de cette évolution.
Dans ces conditions, les films réactifs ont un rôle déterminant que l’on renforce en ajoutant des additifs dans le lubrifiant. Les principaux additifs utilisés avec
cet objectif sont:
• Les additifs antiusure: il s’agit de composés organiques polaires dérivés de
corps gras, alcools, esters, amines, amides et acides. Dans les engrenages, la composante antiusure est apportée par des composés phosphorés organiques ou inorganiques, les dithiophosphates de zinc par exemple.
• Les additifs extrême-pression: ce sont le plus souvent des composés organiques soufrés renfermant une quantité de soufre actif.
• Les additifs réducteurs de frottement: ce sont des composés polaires
s’absorbant sur les surfaces métalliques pour former un film antifriction à faible
résistance au cisaillement destiné à diminuer le facteur de frottement Les plus
connus sont les dithiophosphates et les dithiocarmabates de molybdène.
Matériaux
Taux d’usure
[mm 3 /N · m]
pV max
[Mpa · m/s]
p max
[MPa]
θ max
[˚C]
Facteur
de frottement µ
Alliage à base
de bronze
> 1,8 –7
1,75
55
150
0,10
Alliages à base
de fer
> 2,4 –7
1
70
150
0,12
Analyse et technologie des surfaces
26.7.4 Matériaux pour paliers poreux
Les familles de matériaux les plus couramment utilisés dans les applications
industrielles sont des frittés à base de fer ou de bronze. On y ajoute de nombreux
éléments d’addition pour améliorer le frottement ou la résistance à l’usure
dépendant des applications spécifiques (Graphite par exemple en présence d’eau).
Les principales caractéristiques de ces alliages sont présentés dans le tableau 26.2.
Tableau 26.2 Principaux alliages pour paliers poreux.
26.8 LUBRIFICATION LIMITE OU ONCTUEUSE
Le frottement onctueux ou limite se produit lorsque les conditions de fonctionnement ne permettent pas l’établissement d’un film complet de lubrifiant et que les
rugosités des surfaces sont amenées à supporter partiellement la charge. Par exemple lorsque la vitesse est trop faible, la charge trop élevée, la viscosité du lubrifiant
insuffisante, l’état de surface des composants trop rugueux.
Ces conditions peuvent apparaître dans les phases transitoires de démarrage,
ou lors de surcharges occasionnelles.
L’observation de l’évolution du frottement en fonction de paramètres tels que
le paramètre de Sommerfeld permet de déterminer l’existence d’un point critique en
deçà duquel les régimes de lubrification hydrodynamiques ne peuvent s’établir totalement. La courbe de la figure 26.16 dite courbe de Stribeck est une représentation
typique de cette évolution.
Dans ces conditions, les films réactifs ont un rôle déterminant que l’on renforce en ajoutant des additifs dans le lubrifiant. Les principaux additifs utilisés avec
cet objectif sont:
• Les additifs antiusure: il s’agit de composés organiques polaires dérivés de
corps gras, alcools, esters, amines, amides et acides. Dans les engrenages, la composante antiusure est apportée par des composés phosphorés organiques ou inorganiques, les dithiophosphates de zinc par exemple.
• Les additifs extrême-pression: ce sont le plus souvent des composés organiques soufrés renfermant une quantité de soufre actif.
• Les additifs réducteurs de frottement: ce sont des composés polaires
s’absorbant sur les surfaces métalliques pour former un film antifriction à faible
résistance au cisaillement destiné à diminuer le facteur de frottement Les plus
connus sont les dithiophosphates et les dithiocarmabates de molybdène.
Matériaux
Taux d’usure
[mm 3 /N · m]
pV max
[Mpa · m/s]
p max
[MPa]
θ max
[˚C]
Facteur
de frottement µ
Alliage à base
de bronze
> 1,8 –7
1,75
55
150
0,10
Alliages à base
de fer
> 2,4 –7
1
70
150
0,12