油样的铁谱分析技术

油样的铁谱分析技术

铁谱分析技术。其基本的方法和原理是把铁质磨粒用磁性方法从油样中分离出来，在显微镜下或用肉眼直接观察，以进行定性及定量分析。这种方法不仅可以提供磨粒的类别和数量的信息，而且还可进一步提供其形态、颜色和尺寸等直观特征。摩擦学的研究表明，磨粒的类别和数量的多少及增加的速度与摩擦面材料的磨损程度及磨损速度有直接关系，而磨损的形态、颜色及尺寸等则与磨损类型、磨损进程有密切关系。因此这种方法判别磨损故障的部位、严重程度、发展趋势及产生的原因等方面能发挥全面的作用。近几年来研究和实践的结果更进一步表明．铁谱分析方法比其它诊断方法，如振动法、性能参数法等能更加早期地预报机器的异常状态，证明了这种方法在应用上的优越性。因此尽管这种方法出现较晚，但发展非常迅速，应用范围日益扩大，目前已成为机械故障诊断技术中举足轻重的方法了。

铁谱分析法主要用于铁质磨粒进行定性及定量分析．其分析磨粒尺寸的范围约—1000μm，它包含了对故障诊断具有特殊意义的20一200μm尺寸范围。

一、铁谱分析原理与特点

我们知道，机械设备是由一些运动副组成的。设备在运行过程中，两个相对运动的金属表面必然产生摩擦，摩擦产生的金屑碎片和微粒就会从金屑表面脱落而进入润滑油中。这样，通过对油中磨粒形态、大小、成份及分布的定性和定量分析，就可获得摩擦付磨损状态的重要信息。

定性方法是利用双色显微镜特有的性能，借助其透射光、反射光、偏振光等不同照明形式和各种滤色片来观察沉积在玻璃基片上有序排列的磨粒。依据磨粒的形态特征、表面颜色、光学特性、尺寸大小及其分布等，分析机器的工作状态、磨损类型、磨损程度，并通过分析磨粒来源推断机器的磨损部位。

定量方法是依据分析式铁谱仪的和值，或磨粒覆盖面积百分比和直读式铁谱仪的和值，或大磨粒(＞5μm)与小磨粒(1—2μm)及小磨粒的浓度值，绘出铁谱参数曲线，以判断机器磨损发展的进程和趋势。

铁谱分析技术主要有以下特点：

(1) 由于能从油样中沉淀1—250μm尺寸范围内的磨粒并进行检测，且该范围内磨粒最能反映机器的磨损特征，所以可及时准确的判断机器的磨损变化；

(2) 可以直接观察、研究油样中沉淀磨粒的形态、大小和其它特征．掌握磨擦付表面磨损状态，从而确定磨损类型；

(3) 可以通过磨粒成份的分析和识别，判断不正常磨损发生的部位；

铁谱仪比光谱仪价廉，可适用于不同机器设备。

二、磨粒识别技术

铁谱分折的目的是通过分折磨粒的特征，来判断摩擦副的磨损程度和磨粒成分，确定设备的磨损部位和失效情况，区分正常磨损和异常磨损，并对磨损失效提出早期预报。其中磨粒识别是很关键的一步。

按照磨损原因的不同，设备磨损可归纳为粘着磨损、磨料磨损、疲劳磨损、腐蚀磨损和微动磨损五种类型。不同类型磨损及特点见下表

在不同磨损状态下形成的钢铁磨粒在显微镜下的形态，大致描述如下；

(1)正常滑动磨损残渣。对钢而言，其厚度在l以下的被称为剪切混合层薄

层。剥落后形成的碎片，尺寸为一15μm。

(2)切削磨损残渣。是由一个磨擦表面切入另一个磨擦表面形成的，或是由润滑油中夹杂的砂粒或其它部件的磨损残渣切削较软的磨擦表面形成的。其形状如带状切屑，宽度为2—5，长度为25—100μm。

(3)滚动疲劳残渣。该残渣是由运动零件滚动疲劳、剥落形成的。残渣呈直径为1—5μm的球状，间有厚度为1—2μm、大小为20一50μm的片状残渣。

(4)滚动疲劳兼滑动疲劳残渣。主要是由齿轮节圆上的材料疲劳剥落形成的。残渣形状不规则，宽厚比为4：l—l0：1。当齿轮载荷过大或速度过高时，齿面上也会出现凹凸不平、

表面粗糙的擦伤。

(5)严重滑动磨损残渣。当载荷过大或速度过高时由于磨擦面上剪切混合层不稳定而形成的。残渣呈大颗粒剥落，尺寸在20以上，厚度不小于2，常常有锐利直边。上述五种情况归纳如下表中。