摩耗に対して、金属硬度の組み合わせ

質問

摩耗に対して、金属硬度の組み合わせ

金属同士がこすれ合う時に、
お互いの金属の硬度を同じにしてしまうと、
摩耗が早く進行してしまうことを経験的に感じています。

しかし、これをきちんと説明しようとすると、
わからなくなってしまっております。

堅い金属と、柔らかい金属を組み合わせた方が、
最終的な寿命（摩耗の具合）が長くなるのか、
教えて頂けたら幸いです。

どうぞよろしくお願い申し上げます。

回答No.3

kon555

既に回答のある『ともがね』を含む複数の要素が絡む現象ですので、なかなか一概には言えないですが、私は「同程度の硬度だと2種金属が相互摩耗するため寿命が短い」と考えています。

　どんなに精密に加工しても、摩擦面には微細な凹凸が存在します。
　硬度差がある場合、硬い側の凹凸がマスタのように働き、柔らかい側の表面がそれに倣いはじめます。やがて双方の凹凸形状が一致した状態になると、接触面積が最大化され圧力分散が起き、動きがスムーズになります。
(いわゆる『馴染んだ』状態がこれ)
　対して硬度差がない場合だと、双方の表面が削れていきますので、いつまでたってもこの凹凸の倣いが発生しません。さらに微細な削れにより発生した粉末が摩耗を加速させます。
　よって、例え異種金属であっても、すべり面には幾らかの硬度差を設けた方がよい。

　という具合ですね。

お礼

早速のご回答を頂きありがとうございました。

大変わかりやすく、感謝しております。
馴染む事、双方の表面が削れて行くことなど、
お聞きしたかったことが良く理解できました。
お忙しい中、ありがとうございました。

回答No.2

lumiheart

所謂メタルベアリング
http://kousyoudesignco.dip.jp/mecha4.html
https://www.oiles-west.co.jp/publics/index/17/
https://koyo-mt.com/business
これは消耗品　よーするにわざと消耗させてる
逆にシャフトは絶対に消耗させてはならない
https://monoist.atmarkit.co.jp/mn/articles/0805/30/news119.html

お礼

早速のご回答を頂きありがとうございました。

そうなんです。
絶対に消耗させてはならない為に、
わざと摩耗させるのではないかと感じておりました。

他の質問者に対する皆様の回答を拝見していると、
とても想像のつかない世界でお考えになっていることに
気付き、驚愕しております。

詳しくお聞かせ頂きありがとうございました。

回答No.1

ohkawa3

同種の金属の組み合わせでは、同種ゆえに親和性が高いため凝着しやすい（結果として、摩擦係数が大きくなる）ので、相互運動した場合に摩耗が増える・・・のように説明される場合が多いように思います。

ただし、トライボロジーに関する現象は単純なメカニズムではないので、上記のような説明が当てはまる場合だけではないと思います。
「ともがね」をキーワードに、ご質問者さんも検索してみてください。

参考URL：

https://daikuron.com/seizeresistance/

お礼

お忙しい中、早速、ご回答を頂きありがとうございました。

本日、お教え頂きました、
１．トライボロジー
２．ともがね　を、キーワードに、沢山のページを見て回りました。

このように、キーワードを教えて頂くと、
興味と疑問が交互に沸き、お陰様で勉強をさせて頂きました。

同種ゆえに親和性が高いため凝着しやすい
　↓
結果として、摩擦係数が大きくなる
　↓
摩耗してしまう　と言うことが実感として理解できました。

感謝してもしきれません。
本当にありがとうございました。