Tribologie :
frottement et usure
des surfaces
R La tribologie est-elle vraiment un facteur de progrès,
compte tenu de ceux réalisés,
tant sur les matériels que sur les luhrlfiants ? ))
Question fondamentale des années soixante-dix(’).
À travers la tribologie, selon la définition actuelle de ce terme, on s’intéresse à
l’adhésion et à l’adhérence, au frottement sec et à l’usure des surfaces. La lubrification fait partie de la tribologie mais, dans cet ouvrage consacré aux surfaces,
nous n’en aborderons que quelques notions destinées à en montrer la complémentarité avec les traitements de surface.
1.
Contact et frottement entre solides
1 .l. Contact entre surfaces
1.1. I. Contact élastique - modèle de Hertz
Tout contact provoquant une petite déformation élastique des matériaux s’appelle un contact << hertzien ». Lorsque deux sphères sont en contact, le point de
contact se transforme en disque ; ce point se transforme en bande lorsqu’il s’agit
de deux cylindres.
Les matériaux en contact, 1 et 2, sont caractérisés par leurs modules d’élasticité, E , et E,, et par leurs coefficients de Poisson, vI et vz. En toute logique, il faut
tenir compte de la déformation des deux matériaux mais on montre qu’on peut
ramener l’étude à celle du contact entre un matériau plan infiniment rigide et un
matériau déformable possédant u n module d‘élasticité composite E’ défini par :
- 1
E * =[ - +- )
1-v,2
1-v,2
E ,
E 2
(1) Lefèvre R., L a tribologie, problèmes et techniques qu’englobe ce terme, en ce qui
concerne, en particulier, l’entretien, Rev. Métail. Cah. inf. Tech. (1972) 589-605.
frottement et usure
des surfaces
R La tribologie est-elle vraiment un facteur de progrès,
compte tenu de ceux réalisés,
tant sur les matériels que sur les luhrlfiants ? ))
Question fondamentale des années soixante-dix(’).
À travers la tribologie, selon la définition actuelle de ce terme, on s’intéresse à
l’adhésion et à l’adhérence, au frottement sec et à l’usure des surfaces. La lubrification fait partie de la tribologie mais, dans cet ouvrage consacré aux surfaces,
nous n’en aborderons que quelques notions destinées à en montrer la complémentarité avec les traitements de surface.
1.
Contact et frottement entre solides
1 .l. Contact entre surfaces
1.1. I. Contact élastique - modèle de Hertz
Tout contact provoquant une petite déformation élastique des matériaux s’appelle un contact << hertzien ». Lorsque deux sphères sont en contact, le point de
contact se transforme en disque ; ce point se transforme en bande lorsqu’il s’agit
de deux cylindres.
Les matériaux en contact, 1 et 2, sont caractérisés par leurs modules d’élasticité, E , et E,, et par leurs coefficients de Poisson, vI et vz. En toute logique, il faut
tenir compte de la déformation des deux matériaux mais on montre qu’on peut
ramener l’étude à celle du contact entre un matériau plan infiniment rigide et un
matériau déformable possédant u n module d‘élasticité composite E’ défini par :
- 1
E * =[ - +- )
1-v,2
1-v,2
E ,
E 2
(1) Lefèvre R., L a tribologie, problèmes et techniques qu’englobe ce terme, en ce qui
concerne, en particulier, l’entretien, Rev. Métail. Cah. inf. Tech. (1972) 589-605.