С помощью современных технических средств нельзя полностью подчинить себе процесс изнашивания материалов. Для этого не хватает надежного прогнозирования поведения материалов при изнашивании, особенно срока службы в зависимости от характера нагрузок. Необходимо также иметь возможность свободного выбора подходящих материалов, отвечающих прогнозируемым нагрузкам.
Для прогнозирования явлений износа необходимо его полное математико-статистическое моделирование, над чем интенсивно работали и работают ученые всего мира.
При проектировании конструкций с созданием пар трения предпочтительно учитывать следующее:
— применяемые материалы при взаимодействии с окружающей средой могут сами себя «лечить», тем самым компенсируя потери от износа;
— материалы желательно подбирать по принципу композиций, в которых основными являются твердые вещества-силикаты, пластмассы и самосмазывающиеся материалы, работающие в комбинации с металлами;
— важную роль играют эффективные смазочные материалы, особенно синтетические масла или водные дисперсии, достаточно долговечные и недорогие. В зоне контакта они могут программированно вводиться в места, подлежащие смазке.
Одним из первых решений этого вопроса является использование в технологии так называемого эффекта Гаркунова, известного советского ученого. Этот эффект встречается преимущественно в парах «бронзасталь» или «латунь-сталь» и состоит в том, что на местах контакта под действием трения происходит самостоятельный избирательный перенос меди на стальную поверхность. Возникающий при этом слой меди толщиной 0,1 мкм уменьшает износ.
В качестве смазки используется глицерин, что ускоряет образование атомов водорода и помогает избежать возникновения очагов окисления.
Необходимая для процесса медь из бронзы или латуни путем самостоятельного анодного растворения переходит в глицерин и диспергируется в нем. При этом срок службы металлической пары увеличивается многократно.
В материаловедении мы встречаемся с взятым из биологии понятием старения. Кроме того, мы говорим об усталости, об отдыхе и о сроке службы материалов. Но механический перенос биологического понятия старения в область материаловедения представляется весьма относительным.