น่ารำคาญ

การเกิดรอยขีดข่วนเป็นรูปแบบหนึ่งของการสึกหรอที่เกิดจากการยึดเกาะระหว่างพื้นผิวที่เลื่อนไปมา เมื่อวัสดุเกิดรอยขีดข่วน บางส่วนของวัสดุจะถูกดึงไปพร้อมกับพื้นผิวที่สัมผัส โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากมีแรงกดอัดพื้นผิวเข้าด้วยกันเป็นจำนวนมาก^{[ 1 ]}การเกิดรอยขีดข่วนเกิดจากการรวมกันของแรงเสียดทานและการยึดเกาะระหว่างพื้นผิว ตามด้วยการลื่นไถลและการฉีกขาดของโครงสร้างผลึกใต้พื้นผิว^{[ 2 ]}โดยทั่วไปแล้วจะทำให้วัสดุบางส่วนติดอยู่หรือแม้กระทั่งเชื่อมติดกับพื้นผิวที่อยู่ติดกัน ในขณะที่วัสดุที่เกิดรอยขีดข่วนจะมีลักษณะสึกหรอ เป็นรอยบิ่น หรือแม้กระทั่งเป็นรอยลึก และอาจมีก้อนวัสดุที่จับตัวเป็นก้อนหรือฉีกขาดติดอยู่บนพื้นผิว

การสึกหรอแบบเสียดสี (Galling) มักพบได้บ่อยที่สุดใน พื้นผิว โลหะที่สัมผัสกันแบบเสียดสี โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีที่มีการหล่อลื่นระหว่างพื้นผิวไม่เพียงพอ อย่างไรก็ตาม โลหะบางชนิดมักจะเกิดการสึกหรอแบบเสียดสีได้ง่ายกว่า เนื่องจากโครงสร้างอะตอมของผลึก ตัวอย่างเช่นอะลูมิเนียม จะเกิดการสึกหรอแบบเสียดสีได้ง่ายมาก ในขณะที่ เหล็กที่ผ่านการอบอ่อน (ทำให้อ่อนตัวลง) จะทนต่อการสึกหรอแบบเสียดสีได้ดีกว่าเล็กน้อย ส่วนเหล็กที่ผ่านการชุบแข็งอย่างสมบูรณ์จะทนต่อการสึกหรอแบบเสียดสีได้ดีมาก

การเสียดสีเป็นปัญหาที่พบได้ทั่วไปในงานใช้งานส่วนใหญ่ที่โลหะเสียดสี กันไม่ว่าโลหะเหล่านั้นจะเป็นชนิดเดียวกันหรือต่างชนิดกันก็ตามโลหะผสมเช่นทองเหลืองและทองแดงมักถูกเลือกใช้ในตลับลูกปืนบูชและงานใช้งานที่ต้องมีการเสียดสีอื่นๆ เนื่องจากมีความทนทานต่อการเสียดสีและการสึกหรอทางกลรูปแบบ อื่นๆ

การสึกหรอ แบบกัลลิ่ง (Galling) คือการสึกหรอ แบบยึดติด ที่เกิดจากการถ่ายโอนวัสดุในระดับจุลภาคระหว่างพื้นผิวโลหะในระหว่างการเคลื่อนที่ตามขวาง (การเลื่อน) มักเกิดขึ้นเมื่อพื้นผิวโลหะสัมผัสกันและเลื่อนไปมา โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมีการหล่อลื่นไม่ดี มักเกิดขึ้นในงานที่มีภาระสูงและความเร็วต่ำ แม้ว่าจะสามารถเกิดขึ้นในงานที่มีความเร็วสูงและมีภาระน้อยมากได้เช่นกัน การสึกหรอแบบกัลลิ่งเป็นปัญหาที่พบได้ทั่วไปในการขึ้นรูปโลหะแผ่น ตลับลูกปืนและลูกสูบในเครื่องยนต์กระบอกไฮดรอลิกมอเตอร์ลมและการดำเนินงานทางอุตสาหกรรมอื่นๆ อีกมากมาย

การเกิดปุ่มนูน (Galling) แตกต่างจากการขูดขีด (Gouging) และรอยขีดข่วน (Scratching) ตรงที่มันเกี่ยวข้องกับการถ่ายโอนวัสดุที่มองเห็นได้ โดยวัสดุนั้นถูกดึงอย่างเหนียวแน่น ( หลุดลอกออกทางกลไก ) จากพื้นผิวหนึ่งไปสะสมบนอีกพื้นผิวหนึ่งในรูปของปุ่มนูน (ก้อน) ซึ่งแตกต่างจากรูปแบบการสึกหรออื่นๆ การเกิดปุ่มนูนมักไม่ใช่กระบวนการที่ค่อยเป็นค่อยไป มันเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วและแพร่กระจายอย่างรวดเร็ว เนื่องจากวัสดุที่เกิดปุ่มนูนจะยิ่งมีประสิทธิภาพในการกระตุ้นให้เกิดปุ่มนูนเพิ่มเติม

การติดขัดมักเกิดขึ้นในสกรูและสลักเกลียว ทำให้เกลียวติดและหลุดออกจากตัวยึดหรือรู ในกรณีที่รุนแรง สลักเกลียวอาจติดโดยที่เกลียวไม่เสียหาย ซึ่งอาจนำไปสู่การแตกหักของตัวยึด เครื่องมือ หรือทั้งสองอย่าง เม็ดมีดเกลียวที่ทำจากเหล็กชุบแข็งมักใช้ในโลหะเช่นอะลูมิเนียมหรือสแตนเลสที่สามารถติดขัดได้ง่าย^{[ 3 ]}

กระบวนการนี้ต้องอาศัยคุณสมบัติสองประการที่พบได้ทั่วไปในโลหะส่วนใหญ่ ได้แก่ การยึดเกาะกันด้วย แรงดึงดูดระหว่าง อะตอมและความยืดหยุ่น (ความสามารถในการเปลี่ยนรูปโดยไม่แตกหัก) แนวโน้มของวัสดุที่จะเกิดการเสียดสีนั้นได้รับผลกระทบจากความเหนียวของวัสดุ โดยทั่วไป วัสดุ ที่แข็งตัวแล้วจะทนต่อการเสียดสีได้ดีกว่า ในขณะที่วัสดุที่อ่อนกว่าในประเภทเดียวกันจะเกิดการเสียดสีได้ง่ายกว่า แนวโน้มของวัสดุที่จะเกิดการเสียดสีนั้นยังได้รับผลกระทบจากการจัดเรียงอะตอมที่เฉพาะเจาะจงด้วย เนื่องจากผลึกที่จัดเรียงในโครงสร้างลูกบาศก์แบบหน้าศูนย์กลาง (FCC) มักจะยอมให้การถ่ายโอนวัสดุเกิดขึ้นได้มากกว่าโครงสร้างลูกบาศก์แบบตัวศูนย์กลาง (BCC) ทั้งนี้เพราะโครงสร้างลูกบาศก์แบบหน้าศูนย์กลางมีแนวโน้มที่จะเกิดการเคลื่อนตัวของอะตอมในโครงสร้างผลึกได้มากกว่า ซึ่งเป็นข้อบกพร่องที่ทำให้โครงสร้างผลึกสามารถเลื่อนหรือ "เลื่อนข้าม" ได้ ทำให้โลหะมีแนวโน้มที่จะเกิดการเสียดสีได้ง่ายขึ้น อย่างไรก็ตาม หากโลหะมีข้อบกพร่องในการเรียงซ้อนจำนวนมาก (ความแตกต่างในลำดับการเรียงซ้อนระหว่างระนาบอะตอม) มันจะเกิดการเลื่อนข้ามที่ข้อบกพร่องเหล่านั้นได้น้อยลง

ดังนั้น ความต้านทานของวัสดุต่อการเสียดสีจึงถูกกำหนดโดยพลังงานความผิดพลาดในการเรียง ตัวเป็นหลัก วัสดุที่มีพลังงานความผิดพลาดในการเรียงตัวสูง เช่น อะลูมิเนียมหรือไทเทเนียมจะไวต่อการเสียดสีมากกว่าวัสดุที่มีพลังงานความผิดพลาดในการเรียงตัวต่ำ เช่นทองแดงบรอนซ์หรือทองคำในทางกลับกัน วัสดุที่มีโครงสร้างแบบหกเหลี่ยมอัดแน่น (HCP) และ อัตราส่วน c/a สูง เช่นโลหะผสมโคบอลต์จะมีความต้านทานต่อการเสียดสีสูงมาก^{[ 4 ]}

การเกิดรอยขีดข่วนเริ่มต้นจากการถ่ายโอนวัสดุในระดับจุลภาค โดยเม็ดโลหะแต่ละเม็ดจะเกาะติดหรือแม้กระทั่งเชื่อมติดกับพื้นผิวที่อยู่ติดกัน การถ่ายโอนนี้สามารถเพิ่มขึ้นได้หากโลหะหนึ่งหรือทั้งสองชนิดก่อตัวเป็นชั้นออกไซด์แข็งบาง ๆ ที่มีค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน สูง เช่น ที่พบในอะลูมิเนียมหรือสแตนเลส เมื่อก้อนวัสดุที่ถ่ายโอนมามีขนาดใหญ่ขึ้น มันจะดันกับพื้นผิวที่อยู่ติดกัน ทำให้พื้นผิวแยกออกจากกันและทำให้ความร้อนจากแรงเสียดทานส่วนใหญ่กระจุกตัวอยู่ในพื้นที่เล็ก ๆ ซึ่งจะทำให้เกิดการยึดเกาะและการสะสมของวัสดุมากขึ้น ความร้อนเฉพาะจุดจะเพิ่มความยืดหยุ่นของพื้นผิวที่เกิดรอยขีดข่วน ทำให้โลหะเสียรูปจนกระทั่งก้อนวัสดุทะลุผ่านพื้นผิวและเริ่มไถพรวนวัสดุจำนวนมากขึ้นจากพื้นผิวที่เกิดรอยขีดข่วน

วิธีการป้องกันการสึกหรอแบบเสียดสี ได้แก่ การใช้สารหล่อลื่นเช่นจาระบีและน้ำมันการเคลือบผิวที่มีแรงเสียดทานต่ำ และการเคลือบฟิล์มบางๆ เช่นโมลิบเดนัมไดซัลไฟด์หรือไทเทเนียมไนไตรด์รวมถึงการเพิ่มความแข็งของพื้นผิวโลหะโดยใช้กระบวนการต่างๆ เช่นการชุบแข็งผิวและการชุบแข็งด้วยการเหนี่ยวนำ

ในสาขาวิทยาศาสตร์วิศวกรรมและสาขาเทคนิคอื่นๆ คำว่า "galling" เป็นที่แพร่หลาย เนื่องจากปัญหาเกี่ยวกับคำจำกัดความและวิธีการทดสอบก่อนหน้านี้ที่ไม่เข้ากันASTM Internationalจึงได้กำหนดคำจำกัดความทางเทคนิคทั่วไปสำหรับ ปรากฏการณ์ gallingโดยอาศัยทั้งวิธีการวัดที่ดีกว่าและความเข้าใจที่มากขึ้นเกี่ยวกับกลไกแรงเสียดทานที่เกี่ยวข้อง จากมาตรฐาน ASTM G40: "Galling คือรูปแบบหนึ่งของความเสียหายของพื้นผิวที่เกิดขึ้นระหว่างของแข็งที่เลื่อนไปมา โดยมีลักษณะเป็นความหยาบในระดับจุลภาค ซึ่งมักจะเกิดขึ้นเฉพาะที่ และการสร้างส่วนที่ยื่นออกมา (เช่น ก้อน) เหนือพื้นผิวเดิม" ^{[ 5 ]}

เมื่อพื้นผิวโลหะสองชิ้นถูกกดเข้าหากัน ปฏิสัมพันธ์เริ่มต้นและจุดสัมผัสจะอยู่ที่ ส่วน ที่นูนขึ้น (asperities ) บนแต่ละพื้นผิว ส่วนที่นูนขึ้นอาจทะลุเข้าไปในพื้นผิวตรงข้ามได้หากมีการสัมผัสแบบเข้าหากันและการเคลื่อนที่สัมพัทธ์ การสัมผัสระหว่างพื้นผิวจะก่อให้เกิดแรงเสียดทานหรือการเสียรูปพลาสติกและเหนี่ยวนำให้เกิดแรงดันและพลังงานในบริเวณเล็กๆ ที่เรียกว่าโซนสัมผัสแรงดันที่เพิ่มขึ้นจะเพิ่มความหนาแน่นของพลังงานและระดับความร้อนภายในบริเวณที่เสียรูป ซึ่งนำไปสู่การยึดเกาะ ที่มากขึ้น ระหว่างพื้นผิว ทำให้เกิดการถ่ายโอนวัสดุ การสะสมของรอยขีดข่วน การเติบโตของก้อน และการสร้างส่วนที่ยื่นออกมาเหนือพื้นผิวเดิม

หากก้อน (เช่น ส่วนที่ยื่นออกมาของวัสดุที่ถ่ายโอนไปยังพื้นผิวหนึ่ง) เติบโตจนมีความสูงหลายไมโครเมตรมันอาจทะลุผ่านชั้นออกไซด์ของพื้นผิว ตรงข้าม และทำให้วัสดุที่อยู่ด้านล่างเสียหายได้ ความเสียหายในเนื้อวัสดุเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการไหลแบบพลาสติกในปริมาตรที่เสียรูปโดยรอบก้อน รูปทรงและความเร็วของก้อนจะเป็นตัวกำหนดว่าวัสดุที่ไหลจะถูกขนส่ง เร่งความเร็ว และลดความเร็วรอบก้อนอย่างไร การไหลของวัสดุนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในการกำหนดแรงดันสัมผัส ความหนาแน่นของพลังงาน และอุณหภูมิที่เกิดขึ้นระหว่างการเลื่อน ฟังก์ชันทางคณิตศาสตร์ที่อธิบายการเร่งความเร็วและการลดความเร็วของวัสดุที่ไหลจึงถูกกำหนดโดยข้อจำกัดทางเรขาคณิตเหล่านี้ ซึ่งกำหนดจากรูปทรงพื้นผิวของก้อน

หากเงื่อนไขเหมาะสม การสะสมพลังงานสามารถทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงที่ชัดเจนในพฤติกรรมการสัมผัสและความยืดหยุ่นของวัสดุ เพิ่มแรงเสียดทานที่จำเป็นสำหรับการยึดเกาะและการเคลื่อนที่ต่อไป ในระหว่างการเลื่อน พื้นที่สัมผัสจริงขนาดเล็กที่จุดเชื่อมต่อของพื้นผิวขรุขระส่งผลให้ความต้านทานความร้อนสูง ทำให้ค่าการนำความร้อนต่ำ ในขณะเดียวกัน การเลื่อนจะทำงานเชิงกลที่จุดเชื่อมต่อ ซึ่งโดยปกติแล้วจะถูกกระจายไปในรูปของความร้อนเป็นส่วนใหญ่ การไหลออกของความร้อนที่พื้นผิวต่ำ และการป้อนพลังงานเสียดทานอย่างต่อเนื่อง ส่งผลให้ความหนาแน่นของพลังงานและอุณหภูมิในบริเวณสัมผัสเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง

กระบวนการนี้สามารถเปรียบเทียบได้กับการเชื่อมเย็นหรือการเชื่อมเสียดทาน : การเชื่อมเย็นนั้นไม่ได้เย็นอย่างแท้จริง เนื่องจากจุดหลอมเหลวแสดงให้เห็นถึงการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิและความหนาแน่นของพลังงาน ซึ่งเกิดจากแรงดันที่ใช้และการเสียรูปพลาสติกในบริเวณสัมผัสเช่นเดียวกัน

การตรวจสอบเชิงทดลองล่าสุดได้ยืนยันเพิ่มเติมว่าเงื่อนไขแรงเสียดทานระหว่างการขึ้นรูปแผ่นโลหะมีอิทธิพลอย่างมากต่อการเปลี่ยนแปลงของลักษณะพื้นผิวและส่งผลต่อพฤติกรรมการสึกหรอแบบยึดติด การทดสอบการดึงแถบที่ดำเนินการกับแผ่นเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ DC03 แสดงให้เห็นว่าแรงดันสัมผัส ระบบการหล่อลื่น และระดับการเสียรูปอาจนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงที่วัดได้ในพารามิเตอร์ความหยาบของพื้นผิวและกลไกการแบนราบของส่วนที่ยื่นออกมา ซึ่งมีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับการเปลี่ยนแปลงของสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานและความเสี่ยงต่อความเสียหายของพื้นผิวระหว่างการดำเนินการขึ้นรูป^{[ 6 ]}

การเสียดสีมักพบระหว่างพื้นผิวโลหะที่มีการสัมผัสโดยตรงและการเคลื่อนที่สัมพัทธ์ การ ขึ้น รูปแผ่นโลหะการผลิตเกลียว และการดำเนินงานทางอุตสาหกรรมอื่นๆ อาจรวมถึงชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่หรือพื้นผิวสัมผัสที่ทำจากสแตนเลส อะลูมิเนียม ไทเทเนียม และโลหะอื่นๆ ซึ่งการพัฒนาชั้นออกไซด์ภายนอกตามธรรมชาติผ่านกระบวนการพาสซิเวชันจะเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อน แต่ทำให้โลหะเหล่านี้ไวต่อการเสียดสีเป็นพิเศษ^{[ 7 ]}

ในงานโลหะที่เกี่ยวข้องกับการตัด (โดยเฉพาะการกลึงและการกัด) คำว่า "การเสียดสี" มักใช้เพื่ออธิบายปรากฏการณ์การสึกหรอที่เกิดขึ้นเมื่อตัดโลหะอ่อน วัสดุชิ้นงานจะถูกถ่ายโอนไปยังใบมีดและเกิดเป็น "ก้อน" ก้อนที่เกิดขึ้นจะเปลี่ยนพฤติกรรมการสัมผัสระหว่างสองพื้นผิว ซึ่งโดยปกติจะเพิ่มการยึดเกาะและความต้านทานต่อการตัดต่อไป และเนื่องจากการสั่นสะเทือนที่เกิดขึ้น จึงสามารถได้ยินเป็นเสียงที่ชัดเจน

การสึกหรอแบบเสียดสีมักเกิดขึ้นกับวัสดุผสมอะลูมิเนียม และเป็นสาเหตุทั่วไปของการชำรุดของเครื่องมือ อะลูมิเนียมเป็นโลหะที่อ่อนตัวได้ ซึ่งหมายความว่ามันมีความสามารถในการไหลแบบพลาสติกได้ค่อนข้างง่าย โดยต้องมีโซนพลาสติกที่สม่ำเสมอและมีขนาดใหญ่พอสมควร

วัสดุที่มีความยืดหยุ่นสูงและไหลได้ดีถือเป็นเงื่อนไขทั่วไปที่เอื้อต่อการถ่ายโอนวัสดุและการเสียดสีมากเกินไป เนื่องจากความร้อนจากการเสียดสีมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับโครงสร้างของโซนพลาสติกรอบวัตถุที่แทรกซึมเข้าไป

การสึกหรออย่างรุนแรงสามารถเกิดขึ้นได้แม้ในสภาวะที่มีแรงกดและความเร็วค่อนข้างต่ำ เนื่องจากความหนาแน่นของพลังงานที่แท้จริงในระบบเป็นตัวกระตุ้นให้เกิดการเปลี่ยนแปลงสถานะ ซึ่งมักนำไปสู่การถ่ายโอนวัสดุที่เพิ่มขึ้นและแรงเสียดทานที่สูงขึ้น

การศึกษาไตรโบโลยีล่าสุดแสดงให้เห็นว่าพารามิเตอร์ลักษณะพื้นผิวมีบทบาทสำคัญในการเปลี่ยนจากแรงเสียดทานแบบเลื่อนที่เสถียรไปสู่ความเสียหายจากการยึดติดและการเสียดสีระหว่างกระบวนการขึ้นรูปแผ่นโลหะ การทดสอบการดึงแถบทดลองร่วมกับวิธีการเรียนรู้ของเครื่องจักร เช่น แผนที่จัดระเบียบตนเองของโคโฮเนน ได้ถูกนำมาใช้เพื่อจำแนกความแปรผันของสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานและเพื่อระบุสภาพพื้นผิวที่เกี่ยวข้องกับความเสี่ยงที่เพิ่มขึ้นของการสึกหรอจากการยึดติดและการถ่ายโอนวัสดุ^{[ 8 ]}

โดยทั่วไป ระบบแรงเสียดทานหลักสองระบบที่ส่งผลต่อการสึกหรอแบบยึดติดหรือการเสียดสี ได้แก่ การสัมผัสพื้นผิวแข็งและการสัมผัสแบบหล่อลื่น ในแง่ของการป้องกัน ระบบทั้งสองทำงานในลักษณะที่แตกต่างกันและกำหนดข้อกำหนดที่แตกต่างกันสำหรับโครงสร้างพื้นผิว โลหะผสม และเมทริกซ์ผลึกที่ใช้ในวัสดุ

ในการสัมผัสพื้นผิวแข็งหรือสภาวะที่ไม่ใช้สารหล่อลื่น การสัมผัสเริ่มต้นนั้นมีลักษณะเฉพาะคือการปฏิสัมพันธ์ระหว่างส่วนที่ยื่นออกมาและแสดงแรงดึงดูดสองประเภทที่แตกต่างกัน ได้แก่ พลังงาน ยึดเกาะพื้นผิว หรือโมเลกุลที่เชื่อมต่อและยึดเกาะพื้นผิวทั้งสองเข้าด้วยกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งแม้จะมีระยะห่างที่วัดได้คั่นอยู่ การสัมผัสโดยตรงและการเสียรูปพลาสติกก่อให้เกิดแรงดึงดูดอีกประเภทหนึ่งผ่านการก่อตัวของโซนพลาสติกที่มีวัสดุไหล ซึ่งพลังงาน ความดัน และอุณหภูมิที่เกิดขึ้นจะช่วยให้เกิดการยึดเกาะระหว่างพื้นผิวในระดับที่ใหญ่กว่าพลังงานยึดเกาะพื้นผิวมาก

ในสารประกอบโลหะและการขึ้นรูปแผ่นโลหะ ส่วนที่ขรุขระมักจะเป็นออกไซด์ และการเสียรูปพลาสติกส่วนใหญ่ประกอบด้วยการแตกหักแบบเปราะซึ่งสันนิษฐานว่ามีโซนพลาสติกขนาดเล็กมาก การสะสมพลังงานและอุณหภูมิอยู่ในระดับต่ำเนื่องจากกลไกการแตกหักไม่ต่อเนื่อง อย่างไรก็ตาม ในระหว่างการสัมผัสกันครั้งแรกระหว่างส่วนที่ขรุขระกับส่วนที่ขรุขระ เศษสึกหรอหรือชิ้นส่วนเล็กๆ จากส่วนที่ขรุขระจะเกาะติดกับพื้นผิวตรงข้าม ทำให้เกิดความขรุขระในระดับจุลภาค ซึ่งมักจะเกิดขึ้นเฉพาะที่ และเกิดเป็นส่วนที่ยื่นออกมา (ในทางปฏิบัติคือเป็นก้อน) เหนือพื้นผิวเดิม เศษสึกหรอและก้อนที่ถ่ายโอนจะแทรกซึมผ่านชั้นออกไซด์บนพื้นผิวตรงข้ามและทำให้เกิดความเสียหายต่อวัสดุเนื้อในด้านล่าง ผลักวัสดุนั้นไปข้างหน้า ทำให้เกิดการเสียรูปพลาสติกอย่างต่อเนื่อง การไหลของพลาสติก และการสะสมพลังงานและอุณหภูมิ การป้องกันการถ่ายโอนวัสดุที่ยึดติดทำได้โดยวิธีการต่อไปนี้หรือวิธีการที่คล้ายคลึงกัน:

• การบำบัดด้วยคาร์บอนไนซิ่งที่อุณหภูมิต่ำ เช่น Kolsterising สามารถขจัดปัญหาการเสียดสีในเหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนิติกได้โดยการเพิ่มความแข็งของพื้นผิวให้สูงถึง 1200 HV0.05 (ขึ้นอยู่กับวัสดุพื้นฐานและสภาพพื้นผิว) ^{[ 9 ]}
• แรงยึดเหนี่ยวหรือแรงดึงดูดทางเคมีระหว่างอะตอมหรือโมเลกุลบนพื้นผิวมีน้อยลง
• หลีกเลี่ยงการเสียรูปพลาสติกและการไหลของพลาสติกอย่างต่อเนื่อง เช่น ผ่านชั้นออกไซด์ที่หนาขึ้นบนวัสดุในกระบวนการขึ้นรูปโลหะแผ่น (SMF)
• สารเคลือบที่ตกตะกอนบนเครื่องมือ SMF เช่นการตกตะกอนด้วยไอสารเคมี (CVD) หรือการตกตะกอนด้วยไอทางกายภาพ (PVD) และสารเคลือบไทเทเนียมไนไตรด์ (TiN) หรือคาร์บอนคล้ายเพชรแสดงให้เห็นถึงปฏิกิริยาทางเคมีต่ำแม้ในสภาวะการสัมผัสเสียดทานที่มีพลังงานสูง ซึ่งชั้นออกไซด์ป้องกันของวัสดุจะถูกทำลาย และการสัมผัสเสียดทานนั้นมีลักษณะเฉพาะคือการเสียรูปพลาสติกและการไหลของพลาสติกอย่างต่อเนื่อง

การสัมผัสโดยใช้สารหล่อลื่นทำให้โครงสร้างพื้นผิวของวัสดุที่เกี่ยวข้องต้องรับภาระที่แตกต่างออกไป และประเด็นหลักคือการรักษา ระดับความหนาของสาร หล่อลื่น ที่ช่วยปกป้อง พื้นผิวและหลีกเลี่ยงการเสียรูปทรงพลาสติก เรื่องนี้สำคัญมากเพราะการเสียรูปทรงพลาสติกจะทำให้อุณหภูมิของน้ำมันหรือสารหล่อลื่นสูงขึ้นและเปลี่ยนความหนืด การถ่ายโอนวัสดุหรือการเกิดส่วนที่ยื่นออกมาเหนือพื้นผิวเดิมจะลดความสามารถในการรักษาระดับความหนาของสารหล่อลื่นที่ช่วยปกป้องพื้นผิวได้ การรักษาระดับความหนาของสารหล่อลื่นที่เหมาะสมสามารถทำได้โดย:

• โพรงหรือรูเล็กๆ บนพื้นผิวสามารถสร้างสภาวะทางเรขาคณิตที่เหมาะสมสำหรับการที่น้ำมันจะคงความหนาในการหล่อลื่นเพื่อป้องกันในบริเวณที่สัมผัสกัน
• แรงยึดเหนี่ยวบนพื้นผิวสามารถเพิ่มแรงดึงดูดทางเคมีระหว่างพื้นผิวและสารหล่อลื่น และช่วยเพิ่มความหนาของชั้นหล่อลื่นได้
• สารเติมแต่งในน้ำมันอาจช่วยลดแนวโน้มการเสียดสีหรือการสึกหรอแบบยึดติดได้

• ไตรโบโลยี  – วิทยาศาสตร์ที่ศึกษาการเสียดสีของพื้นผิว
• รีโอโลยี  – การศึกษาการไหลของสสาร โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสถานะของเหลว
• วิศวกรรมพื้นผิว  – การเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของพื้นผิวของแข็ง
• เครื่องวัดแรงเสียดทานแบบพินบนแผ่นดิสก์  – เครื่องมือที่ใช้วัดแรงเสียดทานและการสึกหรอระหว่างพื้นผิวหน้าเว็บที่แสดงคำอธิบายสั้น ๆ ของเป้าหมายการเปลี่ยนเส้นทาง