鐵譜分析技術(shù)的基本原和方法理就是用鐵譜儀把混于潤滑油(或液壓油)中的磨屑和碎屑分離出來,并按其尺寸大小依次、不重疊地沉淀到一塊透明的基片上 (即制作譜片),在顯微鏡下觀察,以進(jìn)行定性分析(指對磨粒的形態(tài)特征、尺寸大小及其差異等表面形貌及成分進(jìn)行監(jiān)測和分析)。利用加裝在鐵譜顯微鏡上的光 密度計(jì),還可以對譜片上大小磨粒的相對含量進(jìn)行定量分析,也可用計(jì)算機(jī)對磨屑進(jìn)行圖像處理,以獲取磨屑的有關(guān)參數(shù)。摩擦學(xué)的研究表明,磨粒的類別和數(shù)量的 多少及增加的速度與摩擦面材料的磨損程度及磨損速度有直接的關(guān)系;而磨粒的形態(tài)、顏色及尺寸等則與磨損類型、磨損進(jìn)程有密切關(guān)系。因此鐵譜分析法在判斷磨損故障的部位、嚴(yán)重程度、發(fā)展趨勢及產(chǎn)生的原因等方面能發(fā)揮全面的作用。
根據(jù)不同的金屬零件,磨損顆粒按其產(chǎn)生的方式可分以下幾類。
1.鋼鐵磨損顆粒
鋼或合金組成的摩擦副在運(yùn)動中產(chǎn)生的顆粒,按其磨損情況、顆粒尺寸和形貌分為三大類,即摩擦磨損顆粒、切削磨損顆粒、滾動疲勞磨損顆粒。根據(jù)磨粒形成的機(jī)理,將它的形貌特征列于后面表中。
2.軸承合金磨屑
由于軸承合金沒有磁性,因此,在鐵譜片上不按磁場方向排列,以不規(guī)則方式沉淀,大多數(shù)偏離鐵磁性顆粒鏈,或處在相鄰兩鏈之間,它們的尺寸沿譜片的分布與鐵磁性顆粒從大到小有序排列有著明顯的區(qū)別。
(1)銅合金
銅合金有特殊的紅黃色,因而易于識別它們。一些金屬顆粒的回火色容易與銅合金顆粒相混淆,然而鐵顆粒具有磁性,可與銅區(qū)分開來(鐵顆粒在磁力鏈上)。
(2)鉛、錫合金
在鐵譜片上經(jīng)??梢钥吹皆S多游離的鉛、錫合金磨屑,由于這類合金具有良好的塑性,故它們的形成機(jī)理是擦傷后的輾片而不是剝落。在鐵譜上看到鉛、錫合金磨屑往往已被氧化。
3.鐵的氧化物
鐵的氧化物可大致分為紅色和黑色兩種。鐵譜片上出現(xiàn)紅色氧化物,表明潤滑系統(tǒng)中有水分存在,紅色氧化物是鐵和氧在常溫下反應(yīng)的最終生成物。如果鐵譜片上出現(xiàn)黑色氧化物,說明系統(tǒng)潤滑不良,在磨屑生成過程中曾出現(xiàn)過高熱階段。
4.潤滑劑的變質(zhì)產(chǎn)物和摩擦聚合物
(1)腐蝕磨屑
(2)摩擦聚合物:由于潤滑劑在臨界接觸區(qū)受到超高的應(yīng)力作用而產(chǎn)生的。
(3)二硫化鉬:二硫化鉬是一種有效的固體潤滑劑。
5.污染顆粒
新油中也會存在少量的顆粒,而對使用過程中混入的污染、塵埃、煤塵、石棉屑、過濾器材料等,應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況具體加以識別。
深圳市亞泰光電是從事油液監(jiān)測技術(shù)的專業(yè)化公司。公司從上世紀(jì)八十年代就開始研究鐵譜技術(shù)及其應(yīng)用。參加了我國早期鐵譜儀的研制,應(yīng)用分析式鐵譜儀進(jìn)行了大量的故障診斷和狀態(tài)監(jiān)測工作,取得了非常好的效果。