Материали за триене на части
Триещите се части, в зависимост от предназначението, са изработени от конструктивни, инструментални, антифрикционни, фрикционни и други устойчиви на износване материали от широк спектър. Понякога устойчивите на износване материали се нанасят под формата на покритие, филми или наслагвания върху сърцевината на основния структурен материал. В инженерството износоустойчивите материали се наричат материали, които по време на триене, дори при тежки условия на натоварване, се износват относително малко. Устойчивостта на износване е общо изискване за трибологични материали, включително фрикционни материали, с изключение на покрития и филми за вработване.
Със специфични изисквания, по-специално за електропроводимост (плъзгащи се контакти, ламели на колектори на електродвигатели), за устойчивост на химически агресивни среди (газове, включително горещи работни течности в двигателни и ракетни енергийни системи, киселини и основи), триещите се части са изработени от легирани стомани и други сплави със специално предназначение, метални оксиди, металокерамични, неметални и композитни материали.
Конструкционните стомани се използват за производство на части, които трябва да отговарят на условията за висока якост, твърдост или пластичност и да имат повърхности на триене в определени зони. Това са части като валове, щифтове, шарнирни болтове, зъбни колела и др. Силовите цилиндри, буталата, буталата и буталните пръстени са изработени от стомана и чугун. Чугунът се използва широко като материал за легла, каретни маси, плъзгачи, чиито водачи са подложени на триене; обхватът му се разширява.
В подвижни съединения, като например в зъбни съединители, поради малки взаимни премествания, частите са изработени от незакалени стомани, които работят лошо в триещи се двойки. С увеличаване на скоростта на плъзгане и специфичниналягане по-често използват топлинно усилени стомани и сплави с по-висока устойчивост на износване.
Механизмът на износване на конструкционните стомани също е недостатъчно изяснен, въпреки че мнозина са изследвали свойствата на триещите се повърхности чрез провеждане на физикохимични изследвания на структурата на трибологични материали във фрикционни възли. По-надеждни данни бяха получени за фрикционна двойка стомана-бронз. Установено е, че по време на триенето на двойка бронз-стомана в глицеринова среда се образува сервовитен филм върху повърхността на триене в резултат на разлагането на медната сплав (твърд разтвор), а смазката на двойката бронз-стомана улеснява процесите на дифузия. Това може да се оприличи на плъзгане на тяло върху лед, когато нисък коефициент на триене се осигурява от сервовитен филм между леда и метала.
Физикохимичните изследвания на структурата на сервовитния филм дадоха основание да се предположи, че филмовият материал е в състояние, подобно на стопилка. Филмът не може да се втвърдява, има ниски сили на срязване, порест е, няма оксиди в горната част, способен е да се захваща, по време на триене неговите частици могат да се движат от една повърхност на триене към друга, т.е. захващане без образуване на повреди и увеличаване на силите на триене.
Лубрикантът е материал, въведен върху повърхността на триене, за да се намали силата на триене и (или) интензивността на износване.
Смазването е действието на смазка, в резултат на което се намалява силата на триене и (или) интензивността на износване между две повърхности.
Смазването е подаването на смазка към триещата се повърхност. Като твърди смазочни материали се използват графит и молибденит, по-рядко дисулфиди на молибден, волфрамов или борен нитрид. Когато се използва твърда смазка в търкалящите лагери, е трудно да се запазивърху триещи се повърхности. Използват се различни методи за нанасяне на прахообразни материали върху повърхностите на носещите части: триене (характеризиране), набиване (преобръщане в барабан) и др. Основният недостатък на покритията с твърд филм е бързото им износване и в резултат на това кратък експлоатационен живот на частите.
Необходимите условия за създаване на нови сплави и сложността на задачата за избор на рационална структура на трибологичен материал могат да бъдат разгледани върху сплави с антифрикционни лагери, основното изискване за структурата на които е формулирано за първи път през 1897 г. от G. Charly. Според правилото на G. Charly, добре работещите антифрикционни сплави трябва да имат твърди зърна, равномерно разпределени в пластмасовата основа с нисък коефициент на триене и ниска склонност към задръстване. Някога всички сплави за лагери, известни по това време, отговаряха на това правило. През последните години обаче бяха разработени нови лагерни сплави (напр. оловен бронз), в които меките оловни включвания са разпределени в твърда матрица. Могат да се отбележат и ефективни хомогенни антифрикционни материали, като сребро, полиамиди и др.
Малките движения на частите във фрикционния блок често не карат дизайнера да се притеснява за устойчивостта на износване. Въпреки това, ако твърдостта на материала е недостатъчна, издръжливостта на частите и триещия блок може да бъде ниска.
Сред многобройните материали, използвани като износоустойчиви (лети сплави от черни и цветни метали, металокерамични материали, пластмаси, гранит, каучук, кожа, дърво, композити и др.), Медните сплави заемат значително място. Таблицата показва редица устойчиви на износване медни сплави, използвани като антифрикционни структурни материали.