Nötningshastigheter

Nötningshastigheter beskriver hur snabbt material avlägsnas ur en yta genom slipande eller glidande kontakt med ett annat material. Inom tribologi mäts nötningshastigheten oftast som volymen av material som förloras per glidavsnitt eller per enhet kraft, dvs V/(F s) eller dV/ds. En vanlig modell är Archards lag: V = (K F s)/H, där V är förlorad volym, F är normalbelastning, s är glidavståndet, H är hårdheten och K är en dimensionlös nötningskoefficient. Slutresultatet är att nötningshastigheten generellt ökar med belastningen och minskar med hårdheten, även om närvaro av smörjmedel och miljöfaktorer kan ändra mekanismer och därmed K-värdet.

Mätning görs ofta genom gravimetriska tester där massa eller volym mäts före och efter testet. Ytförändringar kartläggs med profilometriska eller optiska metoder. Vanliga testplattformar inkluderar pin-on-disc och ball-on-disc, där belastning, hastighet och glidlängd kan kontrolleras för att ge jämförbara nötningshastigheter.

Påverkande faktorer omfattar materialpar, ytkvalitet och ytjämnhet, smörjmedelskvalitet, temperatur, hastighet, miljö och belastning. Olika slitagemekanismer kan dominera: adhesiv nötningsslitage, slipande (abrasiv) nötningsform och korrosiv nötningsform, ibland i kombination med mekanisk trötthet.

Betydelse och tillämpningar: Nötningshastigheter är centrala för bedömning av livslängd och prestanda hos tribologiska komponenter som lager, kugghjul och glidförband samt för material- och smörjval. Modeller som Archards lag används för att jämföra materialpar och för att sätta designkrav på ytor, beläggningar och smörjmedel. Begreppet är dock villkorsbundet och varierar med testvillkor och miljö.

---