Podstawowe wielkości fizyczne charakteryzujące środki smarowe

Lepkość jest wielkością występującą w równaniu Newtona łączącą naprężenia styczne w cieczy oraz gradient prędkości

Wielkość η nazywana jest lepkością dynamiczną. Charakteryzuje ona opór płynięcia danej cieczy lub ciała plastycznego.

Istnieje także lepkość kinematyczna ν wyrażona wzorem:

Wraz ze wzrostem temperatury lepkość maleje, ponieważ zwiększają się odległości miedzy cząstkami i maleją siły miedzy nimi. Odwrotnie jest w przypadku cieśnienia, wraz z jego wzrostem lepkość wzrasta, ponieważ maleją odległości między cząstkami i wzrastają siły miedzy nimi.

Ściśliwość jest definiowana w następujący sposób:

Dla wielu olejów zależność ściśliwości od ciśnienia jest funkcją liniowa w szerokim zakresie, dopiero przy wysokich ciśnieniach następuje załamanie linii.

Rozszerzalność termiczna smaru jest funkcją lepkości. Smary o małej lepkości charakteryzują się duża rozszerzalnością termiczną.

Zjawiska zachodzące w odkształcanym plastycznie materiale

Wyróżnia się dwa główne mechanizmy odkształcenia plastycznego: poślizg dyslokacyjny i bliźniakowanie. Duże odkształcenia plastyczne, jakie są konieczne do realizowania procesów obróbki plastycznej, uzyskuje się przede wszystkim przez poślizg, bliźniakowanie, bowiem pozwala otrzymać znacznie mniejsze odkształcenia.

a) Poślizg jest to przemieszczenie się jednej części kryształu względem drugiej wzdłuż tzw. płaszczyzn poślizgu, bez zmiany budowy krystalicznej obu części kryształu. Poślizgi zachodzące wzdłuż pojedynczych płaszczyzn skupiają się obok siebie, tworząc pasma poślizgu, których grubość wynosi średnio około 100 parametrów sieci. (Przemieszczenie występuje lokalnie, prostopadle do krawędzi dyslokacji, która przemieszcza się w płaszczyźnie poślizgu jak fala na morzu. Po przejściu dyslokacji materiał jest przesunięty o jeden parametr sieci, dlatego nawet małe plastyczne odkształcenie wymaga przemieszczenia dużej liczby dyslokacji. Poślizg nie zachodzi jednocześnie we wszystkich możliwych płaszczyznach i kierunkach poślizgu. Do procesu odkształcania włączają się kolejno te płaszczyzny i kierunki poślizgu, które są najbardziej uprzywilejowane względem kierunku działania sił zewnętrznych

b) Bliźniakowanie – polega na jednakowym ściskaniu kolejnych warstw kryształu o wektor bliźniakowania. Skutkiem tego jest obrót kryształu w taki sposób, że pozostała jego część jest zwierciadlanym odbiciem względem określonej płaszczyzny zwanej płaszczyzną bliźniakowania Podczas bliźniakowania, pod działaniem naprężenia stycznego, następuje przesunięcie względem siebie kolejnych warstw atomowych wskutek ruchu poślizgowego części dyslokacji. Zbliźniaczone części kryształu względem płaszczyzny bliźniakowania są identyczne.

Podczas odkształcania zwiększa się liczba aktywnych płaszczyzn poślizgu oraz swobodnych dyslokacji, które są generowane w trakcie odkształcenia. Dochodzi wówczas do krzyżowania się pasm poślizgu, co powoduje wzajemne blokowanie się dyslokacji. Dalsze odkształcanie plastyczne wymaga wówczas przyłożenia większego naprężenia, w celu uruchomienia nowych dyslokacji lub ich wyrwania z obszarów zablokowanych. Proces wzrostu naprężenia wraz z odkształceniem nazywa się umocnieniem odkształceniowym materiału.