Mòn là một quá trình thay đổi hình dáng, khối lƣợng, kích thƣớc của bề mặt vật thể, làm mất mát hoặc thay đổi vị trí tƣơng đối trên bề mặt do biến dạng, mất liên kết, bong tách chảy dẻo, ion hóa tạo ra vùng vật liệu mới.
Mòn còn là một quá trình thay đổi bản chất vật liệu trên bề mặt tiếp xúc do hiện tƣợng khuyếch tán, hấp thụ, hợp kim hóa, ăn mòn, xâm thực.
Các quá trình thay đổi phức tạp xảy ra trên lớp màng mỏng tiếp xúc ma sát quyết định dạng mòn. Dạng mòn chính xác không thể xác định bởi các giới hạn đơn giản. Nó phụ thuộc rất nhiều vào đặc tính, đồng thời cũng cho thấy cơ chế của quá trình mòn bề mặt là khác nhau trong những điều kiện cụ thể.
Phụ thuộc vào đặc trƣng của vật thể thứ ba hình thành khi ma sát để phân biệt ba quá trình mòn: mòn không có dung dịch bôi trơn, mòn bôi trơn giới hạn, mòn bám dính. Căn cứ vào biến dạng của lớp bề mặt khi tiếp xúc ma sát để phân biệt ma sát mòn trong quá trình tiếp xúc đàn hồi, đàn dẻo- dẻo và cắt tế vi. Vì vậy cả ba đặc trƣng này phải đƣợc sử dụng để xác định chính xác mòn, nhƣ hiện tƣợng mòn mỏi trong lớp giới hạn khi ma sát tiếp xúc đàn hồi.
Về mặt nguyên tắc quá trình mòn phụ thuộc vào thời gian có ba giai đoạn cơ bản: giai đoạn chạy rà, giai đoạn mòn ổn định và giai đoạn mòn khốc liệt.
Mòn cặp ma sát
Mòn của cặp ma sát là quá trình mòn tại bề mặt lắp nghép của chi tiết máy tiếp xúc có chuyển động tƣơng đối trong điều kiện sử dụng. Quá trình mòn này đƣợc thể hiện bằng sự thay đổi về hình dáng, kích thƣớc, khối lƣợng của bề mặt chi tiết hoặc làm biến dạng, mất liên kết, bong tách, chảy dẻo, ion hóa hình thành vật liệu mới hoặc làm xảy ra quá trình biến đổi vật lý lớp bề mặt tiếp xúc ma sát: bám dính, khuyếch tán hấp thụ, hợp kim hóa, xâm thực….
Các kết cấu máy chứa cặp ma sát gọi các kết cấu ma sát, chúng có vai trò rõ rệt trong phân bố áp suất làm việc trên bề mặt cặp ma sát. Kết cấu ma sát tối ƣu phải là kết cấu có áp suất phân bố đều trên bề mặt tiếp xúc ma sát và là nhỏ nhất, phải có điều kiện tỏa nhiệt, bôi trơn và chống bụi bẩn tốt.
Một trong những đại lƣợng quan trọng để đánh giá mòn theo thời gian hoặc theo quãng đƣờng ma sát là lƣợng màn U. Nó là giá trị mòn của cặp ma sát trong một khoảng thời gian hay trên một quãng đƣờng ma sát nào đó. Lƣợng mòn U đƣợc đánh giá theo chiều cao lớp mòn trên bề mặt ma sát (theo phƣơng vuông góc với bề mặt ma sát hay vuông góc với đƣờng trƣợt), hay theo khối lƣợng mất đi của cặp ma sát trong quá trình làm việc, hoặc theo thể tích mòn của bề mặt khi hoạt động.
Tốc độ mòn theo thời gian đƣợc sử dụng để đánh giá quá trình mòn và so sánh với mòn tiêu chuẩn, nó là đạo hàm của lƣợng mòn theo thời gian hoặc theo quãng đƣờng ma sát. Trong giai đoạn mòn ổn định tốc độ mòn là tgα của góc hợp bởi đồ thị lƣợng mòn theo thời gian với trục thời gian và có giá trị không đổi.
Cƣờng độ mòn của cặp ma sát (I) là đại lƣợng đánh giá mòn trên một đơn vị chiều dài quãng đƣờng ma sát thông qua thể tích mòn, khối lƣợng mòn hoặc chiều cao mòn. Tùy theo từng trƣờng hợp cụ thể sẽ có cƣờng độ mòn thể tích, cƣờng độ mòn khối lƣợng,…
Cƣờng độ mòn không thứ nguyên Ih của cặp ma sát là đại lƣợng không thứ nguyên dùng để đánh giá quá trình mòn, qua đó dự đoán và xác định dạng biến dạng trong vùng tiếp xúc và so sánh với các quá trình mòn tiêu chuẩn. Nó cũng là cơ sở quan trọng để đánh giá quá trình mòn là bình thƣờng hoặc không bình thƣờng.
Lƣợng mòn giới hạn Umax của một cặp ma sát là lƣợng mòn mà tại đó xảy ra hƣ hỏng hoặc không có hiệu quả kinh tế nếu sử dụng tiếp. Lƣợng mòn giới hạn của cặp ma sát là tiêu chuẩn cơ bản để xác định tuổi thọ làm việc của cặp ma sát. Lƣợng mòn giới hạn càng lớn thì tuổi thọ của cặp ma sát càng dài.Tuy nhiên lƣợng mòn giới hạn có quan hệ chặt chẽ với chế độ lắp ghép đảm bảo điều kiện làm việc bình thƣờng của cặp ma sát, nếu không thể tăng tự do đƣợc.