アブレイシブ摩耗機構に及ぼす接触面変形の影響

点击翻译按钮获取中文摘要

すべり面での損耗の多くは面間の接触機構の形態に依存する。即ちミクロには表面あらさなどすべり面を構成する組合された材料の表面特性、マクロには接触面変形など組合せ材料の片当りなど予期せぬ現象などがそれである。とくにアブレイシブ摩耗のように実機で経験される摩耗の半分以上を占める摩耗形態はその機構が極めて複雑である。本研究はアブレイシブ摩耗機構の解析をその目的として未解明の部分を明らかにすることを試みてきた。切削性摩耗として従来いわゆる機械的作用のみをその原因の大部分とすることには問題があった。アブレイシブ突起など接触面間で変形を伴う摩擦現象を取り扱う場合はそのフランク面での凝着を考慮しなければならないことはいうまでもない。アブレイシブ摩耗をもたらす面での摩擦係数をμとすれば突起モデル円錐の円錐角をαとした場合μ=2/π(1/(tanα)+S/(psinα))で表示される合成摩擦係数が得られる。第1項は変形による掘り起こし項、第2項は摩擦面の特性による凝着項である。しかし実際の現象はこの理論式から著しくずれている。本研究においてはこの各項の分担割合を実験的に求めるため各項の補正係数を求めた。そのことによりすべり面の変形形状を円錐角を多種モデル化し摩擦係数を求めその合成摩擦に占める掘り起こしの項、凝着の項の摩擦係数を定量的に求め、アブレイシブ摩耗に占める凝着の大きさを証明した。この研究では全く清浄な特性表面が得られなければならず、その実験は超高真空の中で行われたが、その摩擦の性質上スティックスリップなど摩擦波形の乱れが頻発する。本科学研究費で購入したFFTモジュ-ルはその解析用として本研究の推進のため極めて有効に活用され、その成果は別記の論文にまとめられ国際会議で発表した。