硬質合金球的摩擦係數取決於接觸材料、表面粗糙度、潤滑條件、環境因素(如溫度、濕度)等。以下是對硬質合金球摩擦係數的概述:
一、硬質合金球的摩擦係數範圍
1. 幹摩擦(無潤滑):硬質合金對硬質合金或硬質合金對鋼的靜摩擦係數通常在 0.3~0.6 範圍內,動摩擦係數略低,約為 0.2~0.5。具體值取決於表面處理和粗糙度。
2. 潤滑條件:在液體潤滑(如油或水)或固體潤滑(如石墨、二硫化鉬)下,摩擦係數可顯著降低至 0.05~0.2,甚至更低。
3. 特殊環境:
真空或高溫:摩擦係數可能因表面膜(如氧化膜)的缺失而升高,最高可達 0.8~1.0 或更高。
低溫:某些情況下,摩擦係數可能因材料硬度變化而略有降低。
二、影響硬質合金球摩擦係數的因素
1. 接觸材料:硬質合金球與不同材料(如鋼、陶瓷、聚合物)的摩擦係數差異較大。例如:
硬質合金-鋼:動摩擦係數約為 0.2~0.4(無潤滑),潤滑後可降至 0.05~0.15。
硬質合金-硬質合金:摩擦係數較高,約為 0.4~0.6(幹摩擦)。
2. 表面粗糙度:拋光後的硬質合金球表面更光滑,摩擦係數較低;粗糙表面會增加摩擦力。
3. 潤滑劑:使用聚四氟乙烯(PTFE)、石墨或二硫化鉬等固體潤滑劑可大幅降低摩擦係數。
4. 環境條件:
高溫可能導致相變或表面性質改變,影響摩擦係數。例如,碳化鎢在高溫下可能形成氧化膜,降低摩擦係數。
濕度可能增加粘附力,從而略微提高摩擦係數。
三、硬質合金球摩擦係數的測量方法
1. 傾斜法:將硬質合金球置於斜面上,逐漸增加傾斜角至滑動,摩擦係數 μ = tanθ(θ為摩擦角)。
2. 拖曳法:施加水準力測量滑動所需力,計算摩擦力與正壓力的比值。