Influence of surface film on mechanical properties of lubricated materials

Article presents the measurements of elastic and damping properties of the materials covered with thin oil layer and thin mmeral grease film. Measurements were performed using the torsion pendulum technique at Iow frequencies (10-30 Hz) in wide temperature range (150-350 K). The studied materials were mostly metals: Fe, steel, Pt, Pd as well as ceramics. For lubricated materials the marked changees of shear modulus G were observed (up to 6% at Iow temperatures) comparing to clean materials. The study of clean hydrogenated steel and Fe together with stated presence of hydrogen in the material after contact with oil or grease, confirm the preliminary hypotesis concerning the strong hydrogen interaction at the surface layer of metal. The results correlated with the current measurements of physicochemical properties of surface layer and of oil lubricant enable to present the new interpretation of phenomena taking place in boundary layer.

---

W pracy przedstawiono wyniki badań własności sprężystych i tłumiących materiałów pokrytych cienką warstwą oleju i smaru mineralnego. Badania przeprowadzono techniką wahadła skrętnego na niskich częstościach (10-30 Hz) i w szerokim zakresie temperatur (150-350 K). Główne tworzywa zastosowane do badań to metale - żelazo, stal, nikiel i platyna oraz ceramika. Zaobserwowano silne zmiany modułu sprężystości G (do 6% w niskich temperaturach) i tłumienia smarowanych tworzyw, nie występujące w czystych materiałach. Badania czystej nawodorowanej stali i żelaza oraz stwierdzenie obecności wodoru po kontakcie tych materiałów z olejem i smarem potwierdziły wstępną hipotezą o silnych oddziaływaniach wodorowych w warstwie wierzchniej metalu. Powyższe badania, skorelowane z ostatnimi wynikami badań własności fizykochemicznych warstwy wierzchniej i pokrycia olejowego pozwalają na nową interpretację zjawisk zachodzących w warstwie granicznej.