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解決済みのQ&A

金属どうしの摩擦力について

mgqnx564さん

金属どうしの摩擦力について

金属と金属の相性ってあるのでしょうか?

例えばです。
ステンレスの板の上を金属で滑りたい、
鉄よりアルミのが滑る。

みたいな事ってあるのでしょうか?
これは硬さに関係しますか?

ステンレスが軸のコマを金属板の上で回すとしたらどの様な金属が一番抵抗が少ないのでしょうか。

  • 質問日時:
    2011/5/18 20:50:01
  • 解決日時:
    2011/5/20 06:00:21
  • 閲覧数:
    18,852
    回答数:
    3
  • お礼:
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    500枚

ベストアンサーに選ばれた回答

fiorranciaさん

鉄と各材料の摩擦係数はいろいろ違うようですね。
下記のURLの1/3くらいのところに、鉄と各材料の摩擦係数一覧表が示されています。
この表によると摩擦係数は、
炭素vs鉄<すずvs鉄<銅vs鉄<鉄vs鉄<クロムvs鉄<ニッケルvs鉄=珪素vs鉄<チタンvs鉄<アルミvs鉄

柔らかい、硬い、比重が大きい、小さいなど何の関係もないようです。ただ、鉄に近いクロムやニッケルは近いところにあるので、ステンレスもその付近でしょうか。
ちなみにステンレスは焼きつくのですが、これはステンレスの熱伝導率が低く、摩擦面が発熱するためです。
また、鉄と炭素の合金である鋼は、いろいろな結晶構造を持ちます。表面に現れる結晶構造も違うので、それも摩擦係数に影響しそうな気もします。

http://kousyoudesignco.dip.jp/dynamics-MASATSU.html

摩擦は、奥が深いようです。
一覧表に摩擦係数が各金属に1つずつ出ていますが、表面粗度が関与する係数があるのではないかと思います。

粗面では当然ながら摩擦が大きいのですが、なめらかに仕上げるにつれ一旦摩擦が減ったあと、互いに鏡面仕上げした金属同士ではきわめて強い摩擦が働きます。
これも不思議な話です。

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  • 編集日時:2011/5/19 00:10:17
  • 回答日時:2011/5/19 00:07:26

質問した人からのお礼

  • 非常に参考になりました。皆さんありがとうございました。m(_ _)m
  • コメント日時:2011/5/20 06:00:21

グレード

ベストアンサー以外の回答

(2件中1〜2件)

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yamamosenninさん

ありますよ、

ステンレス同士は最悪、焼き付きを起こします。

アルミも最悪、相手の金属に張り付いてしまいます。

基本的に異種金属間では摩擦が減りますが、あるみはダメですね。

比較的優秀なのが「鉄」系。

鉄と言っても何十種類もあるけど、同系でもそれなり、種類が違うともっといい。

ないお、硬さは摩耗の度合いが減る。

また、表面の粗さにも大きく影響されるので、同じ材質同士でも必ず同じ結果になるとは限らない。

でも、ステンレス同士は最悪なのは変わらない。

foxbat_japanさん

金属と金属の相性はあります。

学校の科学クラブで実験したことがあったのですが、残念ながら詳細は覚えていません。ただ、同じ金属同士だと摩耗が早く、異種の金属だと、摩耗が少ない、という結果でした。

摩耗が少ないということは、摩擦力が少ない、即ち滑りやすいということです。

これは、硬さの関係ではなく、それぞれの分子構造が同じだと、分子のレベルで、お互いが結合しやすく、次の瞬間には、それが無理に引きはがされ、それが摩耗というかたちになるためです。

ステンレスは鉄(Fe)が主体の金属ですが、他の元素が加えられた合金なので、結合はし辛く、やはり摩耗もし辛くなります。

アルミならば更に滑りやすいと思います。

コマは軽量なので、上記のような結合という状態にまでは至らないと思いますので、金属板は、表面が滑らかであれば、どの金属でも大した差は出ないと思いますが、しいて言えば、異種の金属であるアルミ、次が銅、そしてステンレスが良いのではないかと思います。

ただし、アルミや銅は柔らかいので、コマを投げた時に、表面に傷が付きやすく、その悪影響が出そうな気はします。

余談ですが、異種の金属を接触したままにしておくと、微弱な電流が流れ、腐食が早まりますので、ご注意ください。

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