什麼是Archard磨耗方程式
表示磨耗體積V與正向負荷W及滑動距離L成正比、與硬度H成反比的式子 V = KWL/H。K為磨耗係數，隨磨耗機制大幅變化。
日文名稱: アーチャードの摩耗式
「Archard磨耗方程式」出現在1領域的1道練習題中（表面處理與磨潤學等）。
這個名詞所屬的領域: 表面處理與磨潤學
方程式的想法
Archard假設兩個滑動面的真實接觸點，在滑動期間以一定的機率產生磨耗碎屑。真實接觸面積等於負荷W除以硬度H，因此接觸點的數目與W/H成正比。1個接觸點被替換之前滑動的距離約為接觸點的大小，因此在滑動距離L之間產生磨耗碎屑的機會數與L成正比。將這些整理起來，磨耗體積可寫成 V = KWL/H。無因次的磨耗係數K，意義是接觸點成為磨耗碎屑的機率。
磨耗係數與比磨耗量
K的值在無潤滑的同種金屬間的黏著磨耗中約為10⁻⁴〜10⁻²而很大，在受氧化膜保護的輕微磨耗中約為10⁻⁶〜10⁻⁵，在潤滑良好的條件下可小到約10⁻⁸〜10⁻⁶。實用上常使用不把硬度分開、而把 K/H 合在一起的比磨耗量 k = V/(WL)，單位以mm³/(N·m)表示。比磨耗量也能用於硬度不易界定的樹脂、複合材料與被覆膜，因此常用來比較耐磨耗性。比較數值時，試驗方法與條件必須一致。
使用方式與限制
Archard方程式在磨耗與負荷及滑動距離成正比的輕微磨耗區，有助於估算壽命與比較材料。但是當負荷或速度超過某個值，摩擦熱可能破壞氧化膜或使黏著擴大，轉變為磨耗大上好幾個數量級的嚴重磨耗。此外，在開始使用的磨合期間，磨耗速率也會改變。因此K要以接近實際使用條件的試驗求得，確認磨耗形態改變的分界之後再使用方程式。
練習Archard磨耗方程式的題目
在銷盤式（pin-on-disk）試驗中，對硬度 H = 2.0 GPa 的銷施加50 N的正向負荷，滑動1.0 km的距離。以Archard磨耗方程式 V = KWL/H、無因次磨耗係數 K = 1.0×10⁻⁴ 計算時，銷的磨耗體積與負荷變為2倍時磨耗體積的變化，正確的組合為下列何者？
- A約2.5×10⁻³ mm³，負荷變為2倍時約變為2倍
- B約2.5 mm³，負荷變為2倍時約變為2倍
- C約2.5 mm³，只要表觀接觸面積相同，負荷變為2倍也不變
查看答案與解析
正確答案：B. 約2.5 mm³，負荷變為2倍時約變為2倍
V = KWL/H = 1.0×10⁻⁴×50×1000/(2.0×10⁹) = 2.5×10⁻⁹ m³ = 2.5 mm³。Archard方程式假設與真實接觸面積 W/H 成正比數目的接觸點，以與滑動距離成正比的次數產生磨耗碎屑，因此磨耗體積與負荷及滑動距離成正比，與硬度成反比。負荷變為2倍時，即使表觀接觸面積相同，真實接觸面積也變為2倍，所以磨耗體積也約變為2倍。約2.5×10⁻³ mm³是把滑動距離當成1而不是1000 m計算的值。K依磨耗機制與條件，在約10⁻⁸到10⁻²之間大幅變化，因此要以實驗求得。
常見問題
為什麼越硬的材料越不容易磨耗？
因為硬的材料支撐相同負荷所需的真實接觸面積較小，產生磨耗碎屑的接觸點減少。在磨粒磨耗中，表面比砂粒等硬時也不易被切削。不過，硬而脆的材料可能發生破裂造成的磨耗。
增大表觀接觸面積能減少磨耗嗎？
依Archard方程式，磨耗體積與表觀面積無關。不過增大面積會使面壓與溫度下降，較容易停留在輕微磨耗區，因此實際上壽命可能延長。體積相同時，面積越大，磨耗深度越淺。
磨耗係數如何量測？
以銷盤式或球盤式試驗，在設定的負荷與滑動距離下滑動，由質量減少或磨痕形狀求出磨耗體積。將體積除以負荷與滑動距離得到比磨耗量，再乘以硬度就得到無因次的磨耗係數。
解析中的「Archard磨耗方程式」
Archard方程式假設與真實接觸面積 W/H 成正比數目的接觸點，以與滑動距離成正比的次數產生磨耗碎屑，因此磨耗體積與負荷及滑動距離成正比，與硬度成反比。
在銷盤式（pin-on-disk）試驗中，對硬度 H = 2.0 GPa 的銷施加50 N的正向負荷，滑動1.0 km…