L'usura è causata dall'azione della forza meccanica, facendo sì che il materiale superficiale di un oggetto si deformi o si stacca gradualmente. In tribologia (lo studio dell'usura, dell'attrito e della lubrificazione), i tipi di usura che influenzano i materiali sono tipicamente descritti utilizzando quattro meccanismi principali di usura.
Usura adesiva: usura causata dall'adesione e dal trasferimento di particelle sulla superficie di un materiale alla superficie di un altro materiale.
usura abrasiva: usura causata dallo scivolamento o dalla pressatura di particelle dure o superfici ruvide su un'altra superficie.
Usura di corrosione: L'effetto combinato di usura e corrosione danneggia la superficie dei materiali. La corrosione indebolisce la superficie esposta e quindi i prodotti di corrosione sono usurati dalle forze meccaniche, permettendo alla corrosione di penetrare più in profondità.
Fatica superficiale: usura causata dal carico ciclico, con conseguente formazione di microcircuiti sulla superficie dei materiali. Questi microcircuiti causano al materiale di "staccare" la superficie durante l'usura.
In base a quale di questi meccanismi di usura è in uno stato attivo, il tasso di usura sperimentato da un materiale specifico può aumentare o diminuire significativamente a seconda delle sue proprietà uniche del materiale. Il tasso di usura è influenzato anche dall'entità della forza di usura applicata, dalla frequenza di esposizione, dalla temperatura ambientale e da molti altri fattori.
Poiché l'usura è un processo in cui i materiali si decompongono gradualmente nel tempo, la resistenza all'usura descrive il grado in cui un prodotto o un materiale riduce l'usura. È una qualità importante per prolungare la vita utile di parti e prodotti.
Sebbene molte persone credano che la durezza di un materiale sia il fattore chiave che determina la sua resistenza all'usura, è anche fortemente influenzato da diversi altri fattori complessi. Questi possono includere la lubrificazione, la rugosità superficiale e il coefficiente di attrito del materiale, a seconda della situazione specifica.
Anche il tipo di usura che colpisce un materiale può influenzare il suo tasso di usura, in quanto alcuni materiali sono più inclini a determinati tipi di usura. Ad esempio, materiali come l'acciaio al carbonio ordinario sono più suscettibili alla corrosione e all'usura rispetto all'acciaio inossidabile altamente resistente alla corrosione.
Il modo in cui un prodotto viene utilizzato può anche influire sulla sua resistenza all'usura. Molti cuscinetti richiedono olio pulito o altri lubrificanti adatti per formare una pellicola sottile tra il cuscinetto e altre parti. Se correttamente mantenuti, di solito possono essere utilizzati per un lungo periodo di tempo. Ma a meno che i cuscinetti non siano realizzati con materiali "autolubrificanti", l'utilizzo di essi senza lubrificanti adeguati può causare rapidamente l'ostruzione delle apparecchiature e l'usura dei cuscinetti.
Nel complesso, comprendere la resistenza all'usura significa comprendere le complesse relazioni tra numerosi fattori. Ma in termini semplici, assicurarsi che il prodotto abbia una resistenza all'usura sufficiente per sostenere la sua durata prevista significa considerare l'usura fin dall'inizio della progettazione.
Anche se materiali ad alte prestazioni e resistenti all'usura possono aumentare il valore delle applicazioni finali, spesso rendono la lavorazione più impegnativa. Ciò significa che durante la lavorazione e la lavorazione sono necessarie cure e attenzioni extra per ottenere i risultati desiderati senza danneggiare il prodotto.