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金属材料基礎講座-51

フレッティング摩耗

 機械部品の中には歯車やベアリングなど他の部品と面接触するものも多いです。このような部品の疲労については疲労破壊の他に接触面の摩擦・摩耗やピッチング・フレッティング損傷などが起きます。これらは材料表面の皮膚がめくれたような損傷です。その大きさは約数mm、深さ約数百μm程度です。ピッチング・フレッティングにおいても応力集中や疲労破壊の起点を扱いますが、2種類の部品が接触するので摩擦係数などの表面粗さや、オイルの潤滑などの要因も新たに考慮する必要があります。これらの分野をトライポロジーといいます。

 破壊の起点としては表面または内部になります。接触面からは接触によって小さな割れが多数発生するので、これが表面破壊の起点になります。また最大応力場は表面直下ではなく、接触面の下側の約数百μmの位置に存在します。その様子を図1に示します。内部から破壊が起きる時はこの最大応力場から起きます。