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粘着摩耗は、摩擦接触中の表面間で発生し、一般的には、摩耗粉や材料化合物が一方の表面から他方の表面へ望ましくない移動や付着を起こすことを指します。^{[ 8 ]}粘着摩耗には2つのタイプがあります。

1. 粘着摩耗は、相対運動、「直接接触」、および塑性変形によって引き起こされ、摩耗粉の発生や、ある表面から別の表面への材料の転移を招きます。
2. 凝集接着力は、実際の物質の移動の有無にかかわらず、測定可能な距離で隔てられていても、2つの表面を互いに結合させる力である。

一般的に、粘着摩耗は、2 つの物体が互いに滑り合ったり押し付けられたりして、材料の移動が促進されるときに発生します。これは、表面層内の非常に小さな断片の塑性変形として説明できます。各表面にある突起または微細な高点 (表面粗さ)は、酸化物の断片が剥がれて他の表面に付着する程度に影響を与えます。これは、原子間の強い接着力による部分もありますが、相対運動中に突起間の塑性領域にエネルギーが蓄積されることにも起因します。^{[ 9 ]}

表面引力のメカニズムの種類と振幅は材料によって異なりますが、「表面エネルギー」の密度の増加によって増幅されます。ほとんどの固体は接触するとある程度付着します。しかし、酸化皮膜、潤滑剤、および自然に存在する汚染物質は一般的に付着を抑制し^{[ 10 ]}、表面間の自発的な発熱化学反応は一般的に吸収種において低エネルギー状態の物質を生成します^{[ 11 ] 。}

接着摩耗は、表面粗さの増加や元の表面より上の突起（つまり塊）の形成につながる可能性があります。工業製造では、これは凝着と呼ばれ、最終的には酸化表面層を破壊して下層のバルク材料に接続し、より強力な接着^{[ 11 ]}と塊の周りの塑性流動の可能性を高めます。

粘着摩耗の摩耗量の単純なモデル、${\displaystyle V}$は次のように説明できます。^{[ 12 ] [ 13 ]}

${\displaystyle V=K{\frac {WL}{H_{v}}}}$

どこ${\displaystyle W}$負荷は、${\displaystyle K}$は摩耗係数です。${\displaystyle L}$は滑り距離であり、${\displaystyle H_{v}}$硬さです。

摩耗は、硬くて粗い表面が柔らかい表面上を滑るときに発生します。^{[ 9 ]} ASTM International は、これを硬い粒子または硬い突起が固体表面に押し付けられて移動することによって生じる材料の損失と定義しています。^{[ 14 ]}

摩耗は、接触の種類と接触環境によって分類されるのが一般的です。^{[ 15 ]}接触の種類によって摩耗のモードが決まります。摩耗のモードは、二体摩耗と三体摩耗の2種類があります。二体摩耗は、砥粒または硬質粒子が反対側の表面から材料を除去するときに発生します。一般的な例えとしては、切削や耕作によって材料が除去または移動される様子が挙げられます。三体摩耗は、粒子が拘束されず、表面を自由に転がり滑り落ちるときに発生します。接触環境によって、摩耗が開放型か閉鎖型かが決まります。開放型接触環境は、表面が互いに独立するのに十分なほど移動している場合に発生します。

摩耗、ひいては材料除去の様式に影響を与える要因は数多く存在する。材料除去の様式を説明するために、いくつかの異なるメカニズムが提唱されている。摩耗の代表的なメカニズムとして、以下の3つが挙げられる。

1. 耕作
2. 切断
3. 断片化

プラウイングとは、摩耗粒子から離れた横方向に材料が押し出され、直接的な材料除去を伴わない溝が形成される現象である。押し出された材料は溝の周囲に隆起部を形成し、これは後続の研磨粒子の通過によって除去される可能性がある。

切削とは、材料が表面から一次切削屑、すなわち微小切削屑の形で分離され、溝の側面に材料がほとんど、あるいは全く移動しない状態を指します。このメカニズムは、従来の機械加工とよく似ています。

切削加工によって材料が表面から分離され、圧痕研磨材が摩耗材料の局所的な破壊を引き起こすと、破砕が発生します。これらの亀裂はその後、摩耗溝の周囲で局所的に自由に伝播し、剥離によってさらに材料が除去されます。^{[ 15 ]}

摩耗は、ISO 9352またはASTM D 4060に準拠したタバー摩耗試験による質量損失として測定できます。

単一摩耗の摩耗量、${\displaystyle V}$は次のように説明できます。^{[ 13 ]}

${\displaystyle V=\alpha \beta {\frac {WL}{H_{v}}}=K{\frac {WL}{H_{v}}}}$

どこ${\displaystyle W}$負荷は、${\displaystyle \alpha }$は、突起の形状係数（通常は約 0.1）です。${\displaystyle \beta }$は、突起による摩耗度（通常0.1～1.0）です。${\displaystyle K}$は摩耗係数です。${\displaystyle L}$は滑り距離であり、${\displaystyle H_{v}}$硬さです。

表面疲労とは、材料の表面が繰り返し荷重によって弱くなる現象であり、一般的な材料疲労の一種です。疲労摩耗は、表面の微小亀裂が繰り返し成長することで摩耗粒子が剥離することによって発生します。これらの微小亀裂は、表面亀裂または表面下亀裂のいずれかです。

フレッティング摩耗とは、2つの表面が繰り返し周期的に擦れ合う現象です。フレッティングによって、接触している一方または両方の表面から材料が徐々に除去されます。これは通常ベアリングで発生しますが、ほとんどのベアリングは表面が硬化処理されているため、この問題は発生しません。もう1つの問題は、どちらかの表面に亀裂が生じることで、フレッティング疲労と呼ばれます。これは、ベアリングの壊滅的な故障につながる可能性があるため、2つの現象のうちより深刻なものです。関連する問題として、摩耗によって除去された微粒子が空気中で酸化される現象があります。酸化物は通常、下地の金属よりも硬いため、より硬い粒子が金属表面をさらに摩耗させるにつれて摩耗が加速します。フレッティング腐食も同様の作用を及ぼし、特に水が存在する場合に顕著です。橋梁などの大型構造物にある保護されていないベアリングは、特に冬期に橋梁上の道路の凍結防止のために塩が使用される場合、深刻な劣化を起こす可能性があります。フレッティング腐食の問題は、シルバーブリッジの悲劇やミアヌス川橋の事故にも関係していました。

侵食摩耗は、非常に短い滑り運動と定義でき、短い時間間隔で実行されます。侵食摩耗は、固体または液体の粒子が物体の表面に衝突することによって引き起こされます。^{[ 10 ] [ 16 ]}衝突する粒子は、繰り返し変形および切削作用により、表面から徐々に材料を除去します。^{[ 17 ]} これは、産業界で広く見られるメカニズムです。搬送プロセスの性質上、研磨粒子を輸送する必要がある場合、配管システムは摩耗しやすいです。^{[ 18 ]}

侵食摩耗の速度は、多くの要因に依存します。粒子の形状、硬度、衝突速度、衝突角などの材料特性は、侵食される表面の特性とともに主要な要因です。衝突角は最も重要な要因の 1 つであり、文献で広く認識されています。^{[ 19 ]}延性材料の場合、衝突角が約 30° のときに最大の摩耗速度が見られますが、非延性材料の場合、衝突角が表面に垂直なときに最大の摩耗速度が発生します。^{[ 19 ]侵食摩耗の傾斜角と材料特性への依存性に関する詳細な理論的分析は、 [ 20 ]}に記載されています。

特定の粒子形態の場合、侵食速度は、${\displaystyle E}$速度に対するべき乗則依存性で近似できる: ^{[ 16 ]}

${\displaystyle E=kv^{n}}$

どこ${\displaystyle k}$定数です。${\displaystyle v}$は速度であり、${\displaystyle n}$は速度指数です。${\displaystyle n}$金属の場合は通常2～2.5、セラミックスの場合は2.5～3である。

腐食と酸化による摩耗は、潤滑接触と乾燥接触の両方で発生します。根本的な原因は、摩耗した材料と腐食媒体との間の化学反応です。^{[ 21 ]}摩擦応力と腐食の相乗作用によって引き起こされる摩耗は、摩擦腐食とも呼ばれます。

滑り摩擦条件下では、金属材料の摩耗挙動は、表面のひずみ硬化、トライボ層の形成、酸化プロセス、および摩耗粉粒子の形態によって大きく影響を受けます。オーステナイト系マンガン鋼と黒鉛鋳鉄は、接触条件、黒鉛分布、および機械的に混合された表面層の安定性に応じて、異なる摩耗メカニズムを示す可能性があります。^{[ 22 ] [ 23 ] [ 24 ] [ 25 ]}

衝撃摩耗は、2つの物体が接触することによって発生します。侵食摩耗とは異なり、衝撃摩耗は常に同じ明確な場所で発生します。衝撃が繰り返される場合、通常は衝撃時の運動エネルギーが一定です。衝撃の頻度は変化する可能性があります。摩耗は両方の物体で発生する可能性がありますが、通常は一方の物体の硬度と靭性が著しく高いため、その摩耗は無視されます。

その他のあまり一般的ではない摩耗の種類としては、キャビテーション摩耗と拡散摩耗がある。^{[ 6 ]}

摩耗係数は、材料の摩耗を測定、特性評価、および相関関係を示すために用いられる物理係数である。

潤滑剤分析は、摩耗を測定する別の間接的な方法です。ここでは、液体潤滑剤中の摩耗粒子の存在によって摩耗が検出されます。粒子の性質についてさらに詳しく知るために、化学分析（XRF、ICP-OESなど）、構造分析（フェログラフィーなど）、または光学分析（光学顕微鏡など）を行うことができます。^{[ 28 ]}

摩耗診断の最近の進歩では、摩擦接触中に形成される摩耗粒子の形態、サイズ分布、および変化を研究するために、デジタル画像解析とコンピュータ統合表面特性評価技術がますます使用されるようになっています。このようなアプローチは、損傷メカニズムと表面下劣化プロセスの自動識別を可能にすることで、従来の摩耗評価方法を補完します。高度なアプリケーションには、長期負荷条件にさらされた水素影響鋼を含む金属トライボシステムの摩耗生成物を分析するためのコンピュータビジョンとデータ駆動アルゴリズムの使用が含まれます。^{[ 29 ]}

人工知能とビッグデータ技術を用いた自動摩耗粒子認識も、工学システムの予知保全と状態監視を改善するために研究されている。 ^{[ 30 ]}

より広く言えば、摩耗粉の形態の体系的な分析は、摩耗メカニズムや軽度摩耗と重度摩耗の間の遷移を理解するための重要なツールとして長年認識されてきた。^{[ 31 ] [ 32 ]}

そのため、現代のトライボロジー研究では、従来の実験技術とデジタル表面計測、および機械学習による摩耗プロセスの解釈を組み合わせることが増えている。^{[ 33 ]}