机械设备油样分析

1、第五节第五节 油液监测与诊断技术油液监测与诊断技术 近十几年来迅速发展的新技术，尤其近十几年来迅速发展的新技术，尤其在监测与诊断发动机、齿轮传动、轴承系统、在监测与诊断发动机、齿轮传动、轴承系统、液压系统等方面，该技术取得了显著的成果，液压系统等方面，该技术取得了显著的成果，获得了广泛应用。获得了广泛应用。 油液监测与诊断技术通常包括理化性能油液监测与诊断技术通常包括理化性能分析技术、铁谱分析技术、光谱分析技术、分析技术、铁谱分析技术、光谱分析技术、颗粒计数技术等，它们实现对油样中所含磨颗粒计数技术等，它们实现对油样中所含磨粒的数量、大小、形态、成分等及其变化，粒的数量、大小、形态、成分等及其

2、变化，油品的劣化变质程度等的分析油品的劣化变质程度等的分析 一、油液性能分析一、油液性能分析 对机械设备的润滑系统进行定期的油样对机械设备的润滑系统进行定期的油样理化性能测试分析，可以动态监测使用过程理化性能测试分析，可以动态监测使用过程中润滑油质量变化情况，从而保证机械设备中润滑油质量变化情况，从而保证机械设备处于良好的润滑状态的同时也可以随机监测处于良好的润滑状态的同时也可以随机监测润滑油的质量指标变化情况，从而确定最合润滑油的质量指标变化情况，从而确定最合理和最经济有效的换油周期。理和最经济有效的换油周期。 润滑油在使用过程中的变质和油品质量润滑油在使用过程中的变质和油品质量劣化，主要包

3、括两方面。一是由于氧化、凝劣化，主要包括两方面。一是由于氧化、凝聚、水解、分解作用使油品产生永久性变质。聚、水解、分解作用使油品产生永久性变质。可采用测量润滑油油样粘度水分、机械杂质、可采用测量润滑油油样粘度水分、机械杂质、酸值及闪点等理化指标来分析判断。如果油酸值及闪点等理化指标来分析判断。如果油品劣化程度超过一定限度品劣化程度超过一定限度(按照换油标准按照换油标准)，则及时换油。则及时换油。 二、油液监测与诊断技术性能比较和实施步二、油液监测与诊断技术性能比较和实施步骤骤 特别是利用振动和噪声监测诊断低速回特别是利用振动和噪声监测诊断低速回转机械及往复机械的故障较为困难时，运用转机械及往复

4、机械的故障较为困难时，运用油液监测与诊断技术则较为有效。油液监测与诊断技术则较为有效。 油样分析：在设备不停机、不解体的情况下油样分析：在设备不停机、不解体的情况下抽取油样，并测定油样中磨损颗粒的特性，抽取油样，并测定油样中磨损颗粒的特性，对机器零部件磨损情况进行分析判断，从而对机器零部件磨损情况进行分析判断，从而预报设备可能发生的故障的方法。预报设备可能发生的故障的方法。 (二二)油液监测与诊断技术的实施步骤油液监测与诊断技术的实施步骤 1)选择对生产、产品质量、经济效益影响选择对生产、产品质量、经济效益影响较大的设备为监测对象，在深入了解该设备较大的设备为监测对象，在深入了解该设备 有关情

5、况有关情况(功能、结构、运转现状、润滑材功能、结构、运转现状、润滑材料及润滑系统现状等料及润滑系统现状等)的基础上，选择并制的基础上，选择并制订合理的油液监测方案及技术。订合理的油液监测方案及技术。 2)选取油样。选取油样。重要环节重要环节，应严格按规定的，应严格按规定的技术规范选取原始油样。技术规范选取原始油样。 原始油样是测定磨损微粒，进而进行数原始油样是测定磨损微粒，进而进行数据处理和分析，最后判断故障的基础。所取据处理和分析，最后判断故障的基础。所取的油样中必须含有表征设备主要磨损部位信的油样中必须含有表征设备主要磨损部位信息的有代表性的磨粒，能正确反映磨损真实息的有代表性的磨粒，能正

6、确反映磨损真实情况。要合理地确定取样间隔时间。情况。要合理地确定取样间隔时间。 3)制备检测油样。制备检测油样。 4)将检测油样送人监测仪器，定性、定量将检测油样送人监测仪器，定性、定量测定有关参数。测定有关参数。 5)进行检测数据处理与分析。进行检测数据处理与分析。 6)根据数据处理分析的结果，判断设备的根据数据处理分析的结果，判断设备的异常、异常部位、异常程度及原因，预报可异常、异常部位、异常程度及原因，预报可能出现的问题以及发生异常的时间、范围和能出现的问题以及发生异常的时间、范围和后果。后果。 7)提出改进设备异常状况的措施提出改进设备异常状况的措施 一、油样的采集一、油样的采集 1.

7、油样采集的原则油样采集的原则 1.1应始终在同一位置，同一条件下和同一运转应始终在同一位置，同一条件下和同一运转下采样。下采样。 1.2尽量选择在机器过滤器前并避免死角、底部尽量选择在机器过滤器前并避免死角、底部采样。采样。 1.3尽量在机器运转时或刚停机时采样。尽量在机器运转时或刚停机时采样。 1.4停机后采样要考虑磨粒沉降速度和采样点位停机后采样要考虑磨粒沉降速度和采样点位置，一般在油热态时采样。置，一般在油热态时采样。 1.5采样口和工具必须保持清洁，采样口和工具必须保持清洁， 2.采样周期采样周期 磨合期或油样分析异常时采样间隔应该短，磨合期或油样分析异常时采样间隔应该短，机器正常期采

8、样时间间隔可适当延长。机器正常期采样时间间隔可适当延长。 3.采样方法采样方法 采样主要工具是抽油泵、油样瓶和抽油软管，采样主要工具是抽油泵、油样瓶和抽油软管， 常见系统取样间隔推荐如下：常见系统取样间隔推荐如下： ， 飞机燃汽轮机：飞机燃汽轮机： 50h 航空液压系统：航空液压系统： 50h 柴油机：柴油机： 200h 大型传动齿轮：大型传动齿轮： 200h 地面液压系统：地面液压系统： 200h 重型燃汽轮机：重型燃汽轮机： 250h。500h 大型往复式发动机：大型往复式发动机： 250500h三、铁谱技术及仪器三、铁谱技术及仪器 油样铁谱分析技术油样铁谱分析技术 是是70年代初发展起来

9、的一种年代初发展起来的一种流体污染物流体污染物检测检测分析技术分析技术.它是一种在高梯度强磁场的作用下它是一种在高梯度强磁场的作用下,将机器磨擦所产生的磨粒从油样中分离出来将机器磨擦所产生的磨粒从油样中分离出来,按其按其粒度大小依次排列沉淀到一块透明玻璃基片上或粒度大小依次排列沉淀到一块透明玻璃基片上或玻璃管中玻璃管中,然后用各种手段观察或测量然后用各种手段观察或测量,以获得磨以获得磨损过程的各种信息损过程的各种信息,从而分折磨损机理和判断设备从而分折磨损机理和判断设备磨损状态的一种分析方法磨损状态的一种分析方法. 其基本的方法和原理是把铁质磨粒用磁性方法其基本的方法和原理是把铁质磨粒用磁性方

10、法从油样中分离出来，在显微镇下或用肉眼直接观从油样中分离出来，在显微镇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。磨粒的类提供其形态、颜色和尺寸等直观特征。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，而磨较的形态、损程度及磨损速度有直接关系，而磨较的形态、颜色及尺寸等则与磨损类型、磨损进程有密切关颜色及尺寸等则与磨损类型、磨损进程有密切关系。因此这

11、种方法判别磨损故障的部位、严重程系。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度、发展趋势及产生的原因等方面能发挥全面的作用。作用。比其它诊断方法能更加早期地预报机器的比其它诊断方法能更加早期地预报机器的异常状态异常状态，证明了这种方法在应用上的优越性。，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，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，目前已成为故障诊断技术中应用范围日益扩大，目前已成为故障诊断技术中举足轻重的方法了举足轻重的方法了。 铁谱技术的特点铁谱技术的特点 多年来的工业应用表明，铁谱技术具有以下基

12、本多年来的工业应用表明，铁谱技术具有以下基本特点。特点。 （1）具有较宽的磨粒尺寸检测范围和较高的检）具有较宽的磨粒尺寸检测范围和较高的检测效率测效率 （2）能同时进行磨粒的定性检测和定量分）能同时进行磨粒的定性检测和定量分析析 与润滑油磨粒其他分析技术相比，铁谱技术与润滑油磨粒其他分析技术相比，铁谱技术较光谱方法、磁塞方法的一个最大优点就是较光谱方法、磁塞方法的一个最大优点就是能够同时实现对磨粒的定性观测（观察磨粒能够同时实现对磨粒的定性观测（观察磨粒的形态、尺寸、颜色、表面特征等）和定量的形态、尺寸、颜色、表面特征等）和定量分析（测量磨粒量、磨损烈度、磨粒材质成分析（测量磨粒量、磨损烈度、

13、磨粒材质成分等），这不仅给分析机械设备磨损状态、分等），这不仅给分析机械设备磨损状态、故障原因和研究设备失效机理等提供了更全故障原因和研究设备失效机理等提供了更全面而宝贵的信息，而且大大提高了机械设备面而宝贵的信息，而且大大提高了机械设备状态监测的可靠性。状态监测的可靠性。 3)能够准确监测机器中一些不正常磨损的轻微能够准确监测机器中一些不正常磨损的轻微症兆症兆. 它能准确地监测出机械系统中一些不正常它能准确地监测出机械系统中一些不正常磨损的轻微症兆，如早期的疲劳磨损、粘着、擦磨损的轻微症兆，如早期的疲劳磨损、粘着、擦伤与腐蚀磨损等，从而为设备状态监测人员提供伤与腐蚀磨损等，从而为设备状态监测

14、人员提供宝贵的信息，避免机械事故的发生。由于铁谱分宝贵的信息，避免机械事故的发生。由于铁谱分析技术具有以上特点，所以在故障诊断中同其他析技术具有以上特点，所以在故障诊断中同其他磨屑检测方法相比，它具有自己独特的优势。磨屑检测方法相比，它具有自己独特的优势。 然而铁谱分析技术也有其不可避免的缺点：然而铁谱分析技术也有其不可避免的缺点： (1)对润滑油中非铁系颗粒的检测能力较低，对润滑油中非铁系颗粒的检测能力较低，故在对如柴油机这种含有多种材质摩擦副故在对如柴油机这种含有多种材质摩擦副的设备进行故障断时，往往感到有所欠缺；的设备进行故障断时，往往感到有所欠缺； (2)作为一门新兴技术，铁谱分析的规

15、范化作为一门新兴技术，铁谱分析的规范化不够，分析结果对操作人员的经验有较大不够，分析结果对操作人员的经验有较大的依赖性，若缺乏经验，往往会造成误诊的依赖性，若缺乏经验，往往会造成误诊或漏诊。或漏诊。2、常用铁谱仪的结构与工作原理、常用铁谱仪的结构与工作原理 1）分析式铁谱仪）分析式铁谱仪 是最早开发出来的铁谱仪，它包含了铁谱是最早开发出来的铁谱仪，它包含了铁谱技术的全部基本原理。技术的全部基本原理。 是用来分离机器润滑油样中的磨粒，并能是用来分离机器润滑油样中的磨粒，并能使磨粒依照尺寸大小有序地沉积在一显微使磨粒依照尺寸大小有序地沉积在一显微镜玻璃基片上，从而制成铁谱片，然后利镜玻璃基片上，从

16、而制成铁谱片，然后利用铁谱显微镜等观测和分析仪器，实现对用铁谱显微镜等观测和分析仪器，实现对磨粒的定性、定量铁谱分析。磨粒的定性、定量铁谱分析。 分析式铁谱仪工作原理简图分析式铁谱仪工作原理简图磁铁装置是铁谱仪的核心元件，磁铁装置是铁谱仪的核心元件，分析式铁谱仪分析式铁谱仪铁谱片的磨粒尺寸分布铁谱片的磨粒尺寸分布 铁谱片的磨粒尺寸分布铁谱片的磨粒尺寸分布 磁铁装置简图磁铁装置简图 在磁场的作用下，由于磨粒之间的在磁场的作用下，由于磨粒之间的S极与极与N极相互极相互吸引，从而使它们在垂直于油液流动方向排列成吸引，从而使它们在垂直于油液流动方向排列成链状，而已经排列成链状的磨粒因受磁力线和磁链状，

17、而已经排列成链状的磨粒因受磁力线和磁场梯度等作用，与其上方继续沉积并排列成链状场梯度等作用，与其上方继续沉积并排列成链状的磨粒将会相互排斥而分开，故磨粒链之间会保的磨粒将会相互排斥而分开，故磨粒链之间会保持一定的距离。持一定的距离。2）直读式铁谱仪）直读式铁谱仪 分析式铁谱仪非常相似，它们都是利用高分析式铁谱仪非常相似，它们都是利用高梯度强磁场的原理来收集润滑油样中的铁梯度强磁场的原理来收集润滑油样中的铁质磨粒。而不同之处在于分析式铁谱仪能质磨粒。而不同之处在于分析式铁谱仪能在显微镜下观察研究磨料的形貌，而直读在显微镜下观察研究磨料的形貌，而直读式铁谱仪仅能测定磨粒的数量及其大致的式铁谱仪仅能

18、测定磨粒的数量及其大致的尺寸分布。尺寸分布。 直读式铁谱仪测量光路系统简图直读式铁谱仪测量光路系统简图 直读式铁谱仪的主要特点是能迅速、方便、直读式铁谱仪的主要特点是能迅速、方便、较准确地测定出机器分析油样中的大小磨较准确地测定出机器分析油样中的大小磨粒的相对数量，能对磨损状态给出定量分粒的相对数量，能对磨损状态给出定量分析，因而析，因而对机器工况监测特别有用对机器工况监测特别有用。 步骤如下：步骤如下： (1)制备分析油样；制备分析油样； (2)油样在虹吸作用下经毛细管流过铁谱沉油样在虹吸作用下经毛细管流过铁谱沉淀管；淀管； (3)油样中的磨粒在高梯度磁场的作用下进油样中的磨粒在高梯度磁场的

19、作用下进行沉积；行沉积； (4)用光电转换系统测定磨粒的光密度读数，用光电转换系统测定磨粒的光密度读数，并以并以DL、DS数码直接显示。数码直接显示。 3）在线铁谱仪）在线铁谱仪 在线铁谱仪可以直接安装在机器的循环润在线铁谱仪可以直接安装在机器的循环润滑油路上，在现场滑油路上，在现场实现在线检测并实时显实现在线检测并实时显示润滑油中的磨粒浓度示润滑油中的磨粒浓度，以监测机器的状，以监测机器的状态。它克服了分析式和直读式铁谱仪需从态。它克服了分析式和直读式铁谱仪需从机器中先采取油样，再送到铁谱分析室进机器中先采取油样，再送到铁谱分析室进行分析的不足。行分析的不足。 安装在润滑系统中的线铁谱仪安装

20、在润滑系统中的线铁谱仪 4）旋转式铁谱仪）旋转式铁谱仪 应用中发现分析式铁谱仪存在如下问题。应用中发现分析式铁谱仪存在如下问题。 (1)由于蠕动泵的挤压作用，常使油样中的由于蠕动泵的挤压作用，常使油样中的磨粒在输送时受到机械损伤，特别是大磨磨粒在输送时受到机械损伤，特别是大磨粒常会破碎。粒常会破碎。 (2)对于磨粒浓度较高的油样，如果油样不对于磨粒浓度较高的油样，如果油样不作适当的稀释，可能会在铁谱片的入口处作适当的稀释，可能会在铁谱片的入口处造成磨粒堆积，此时不仅会影响对磨粒的造成磨粒堆积，此时不仅会影响对磨粒的观察和分析，而且形成的附加磁场还会改观察和分析，而且形成的附加磁场还会改变磨粒的

21、尺寸分布；而高度稀释后，又可变磨粒的尺寸分布；而高度稀释后，又可能导致对判断磨损状态有重要研究价值的能导致对判断磨损状态有重要研究价值的磨粒漏失，造成判断误差。磨粒漏失，造成判断误差。 (3)油样制备程序复杂，对操作者的技术要油样制备程序复杂，对操作者的技术要求较高。求较高。 旋转式铁谱仪的工作过程旋转式铁谱仪的工作过程 首先用油液注射器把的分析油样输送到置于回转首先用油液注射器把的分析油样输送到置于回转圆形磁铁上方的方形玻璃基片的中心，放置在磁圆形磁铁上方的方形玻璃基片的中心，放置在磁铁上的基片和磁场装置会一起通过传动轴由可调铁上的基片和磁场装置会一起通过传动轴由可调速的驱动电机带动回转，使

22、滴在基片中心的油液速的驱动电机带动回转，使滴在基片中心的油液迅速向四周流散，油液中的磨粒在圆形磁铁磁场迅速向四周流散，油液中的磨粒在圆形磁铁磁场力和离心力的作用下，按其尺寸大小沉积排列在力和离心力的作用下，按其尺寸大小沉积排列在基片上，分别形成内、中、外三个同心沉积圆环。基片上，分别形成内、中、外三个同心沉积圆环。然后用清洗液注射管将清洗溶剂注入到基片上，然后用清洗液注射管将清洗溶剂注入到基片上，以清除基片上的残余油液。清洗后，继续转动谱以清除基片上的残余油液。清洗后，继续转动谱片，以利于清洗液迅速蒸发和谱片甩干，并将磨片，以利于清洗液迅速蒸发和谱片甩干，并将磨粒固定在基片上，这样就制作成了铁

23、谱片。之后，粒固定在基片上，这样就制作成了铁谱片。之后，可以采用光学显微镜或扫描电镜等仪器来观察磨可以采用光学显微镜或扫描电镜等仪器来观察磨粒形貌和分析磨粒成分，或者采用粒子计数器来粒形貌和分析磨粒成分，或者采用粒子计数器来测定铁谱片上磨粒的计数指标。测定铁谱片上磨粒的计数指标。 旋转式铁谱仪的结构原理示意图旋转式铁谱仪的结构原理示意图 磨粒在磨粒在RPD铁谱片上的分布铁谱片上的分布 铁谱分析工作程序铁谱分析工作程序 铁谱分析技术的铁谱分析技术的缺点之一是分析结果对操缺点之一是分析结果对操作人员的经验有较大的依赖性作人员的经验有较大的依赖性， a.全面了解被监测的设备情况全面了解被监测的设备情

24、况 (1)机器的结构及润滑方式。机器的结构及润滑方式。 (2)摩擦副的材料与性能。摩擦副的材料与性能。 (3)机器的运转条件。机器的运转条件。 (4)设备运转历史及其维护保养情况。设备运转历史及其维护保养情况。 (5)润滑油性能。润滑油性能。 总之，有关被监测设备的一切有用的基本总之，有关被监测设备的一切有用的基本信息，都是进行油液分析前需要全面了解信息，都是进行油液分析前需要全面了解的内容。的内容。 b油样抽取油样抽取 (1)取样部位取样部位 对于循环油路，取样部位一般在回油管路、经过对于循环油路，取样部位一般在回油管路、经过过滤器之前的位置或油箱中取样。对于非循环油过滤器之前的位置或油箱中

25、取样。对于非循环油路，一般在停机后规定的时间内取样。对上述取路，一般在停机后规定的时间内取样。对上述取样，取样位置应相对固定，并在合适的高度取样。样，取样位置应相对固定，并在合适的高度取样。 (2)取样间隔取样间隔 取样间隔要根据机器的运行情况、重要性、使用取样间隔要根据机器的运行情况、重要性、使用期、负载特性等因素来确定。期、负载特性等因素来确定。 (3)取样规范取样规范 对某一待监测的设备，除了要固定取样位置、对某一待监测的设备，除了要固定取样位置、固定停机后（或不停机）取样时间外，还应固定停机后（或不停机）取样时间外，还应绝对保证吸油器具的清洁无污染，即无上次绝对保证吸油器具的清洁无污染

26、，即无上次使用的残油、无其他污染颗粒和水分混人。使用的残油、无其他污染颗粒和水分混人。动作应小心，不得将污染杂质带入采取的油动作应小心，不得将污染杂质带入采取的油样和待监测的设备。样和待监测的设备。 (4)做好原始记录做好原始记录 认真填写样品瓶所贴的标认真填写样品瓶所贴的标签，包括取样日期、油品种类、取样部位、签，包括取样日期、油品种类、取样部位、机器运转时间、取样人员等情况。机器运转时间、取样人员等情况。 (3)油样处理油样处理 需要对油样进行加热、振荡。需要对油样进行加热、振荡。 需要对油样进行稀释，调整其黏度与磨粒需要对油样进行稀释，调整其黏度与磨粒浓度。浓度。 对润滑脂进行铁谱分析时

27、，还需要对润滑脂进行铁谱分析时，还需要对油脂试样进行适当的溶解。对油脂试样进行适当的溶解。 (4)制备铁谱片制备铁谱片 (5)磨粒分析磨粒分析 (6).铁谱的定性与定量分析铁谱的定性与定量分析1.1铁谱的定性分析铁谱的定性分析1.1.1形貌分析形貌分析 (1)正常滑动磨损残渣。对钢而言，其厚度在正常滑动磨损残渣。对钢而言，其厚度在l以下的被称为剪切混合层薄层。以下的被称为剪切混合层薄层。剥落后形成的碎片，尺寸为剥落后形成的碎片，尺寸为0.5一一15m。 (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

28、砂粒或其它部件的磨损残渣切削较软的磨擦表面形成的。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，宽度为其形状如带状切屑，宽度为25m，长度为，长度为25100m。 (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。残渣呈直径为直径为15m的球状，间有厚度为的球状，间有厚度为12m、大小为、大小为20一一50m的片状的片状残渣。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，宽厚比为的

29、。残渣形状不规则，宽厚比为4：ll0：1。当齿轮载荷过大或速度过高。当齿轮载荷过大或速度过高时，齿面上也会出现凹凸不平、时，齿面上也会出现凹凸不平、表面粗糙的擦伤。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，厚度不小于以上，厚度不小于2，常常，常常有锐利直边。有锐利直边。 长厚比在长厚比在10：1左右左右一般出现小于一般出现小于5m的小片形磨削机器处正常磨损状态，大于的小片形磨削机器处正常磨损状态，大于5

30、m的切削形、的切削形、螺旋形、圈形、和弯曲形微粒大量出现时时严重磨损的征兆。螺旋形、圈形、和弯曲形微粒大量出现时时严重磨损的征兆。1.1.2成分分析成分分析 轴承合金磨屑轴承合金磨屑 由于轴承合金没有磁性，因此，在铁谱片上不按磁场方向排列，由于轴承合金没有磁性，因此，在铁谱片上不按磁场方向排列，以不规则方式沉淀，大多数偏离铁磁性颗粒链，或处在相邻两链之间，它们的尺寸沿以不规则方式沉淀，大多数偏离铁磁性颗粒链，或处在相邻两链之间，它们的尺寸沿谱片的分布与铁磁性颗粒从大到小有序排列有着明显的区别。谱片的分布与铁磁性颗粒从大到小有序排列有着明显的区别。(1)铜合金铜合金铜合金有特殊的红黄色，因而易于

31、识别它们，除了金以外，没有其他的普通金属颜色铜合金有特殊的红黄色，因而易于识别它们，除了金以外，没有其他的普通金属颜色与其相似。一些金属颗粒的回火色容易与铜合金颗粒相混淆，然而铁颗粒具有磁性，与其相似。一些金属颗粒的回火色容易与铜合金颗粒相混淆，然而铁颗粒具有磁性，可与铜区分开来（铁颗粒在磁力链上）。也有一些金属如钦、奥氏体不锈钢或巴氏合可与铜区分开来（铁颗粒在磁力链上）。也有一些金属如钦、奥氏体不锈钢或巴氏合金也可呈棕色，但颜色不如铜合金那样均匀。金也可呈棕色，但颜色不如铜合金那样均匀。(2)铅、锡合金铅、锡合金在铁谱片上经常可以看到许多游离的铅、锡合金磨屑，由于这类合金具有良好的塑性，在铁

32、谱片上经常可以看到许多游离的铅、锡合金磨屑，由于这类合金具有良好的塑性，故它们的形成机理是擦伤后的辗片而不是剥落。在铁谱上看到铅、锡合金磨屑往往已故它们的形成机理是擦伤后的辗片而不是剥落。在铁谱上看到铅、锡合金磨屑往往已被氧化。如果轴承润滑不良，或者在启动和停车时轴承的油膜被破坏产生氧化磨损，被氧化。如果轴承润滑不良，或者在启动和停车时轴承的油膜被破坏产生氧化磨损，这时就会产生被氧化的铅、锡合金磨屑，在拆卸检修中也能见到铅、锡氧化物剥落形这时就会产生被氧化的铅、锡合金磨屑，在拆卸检修中也能见到铅、锡氧化物剥落形成的成的“黑痴黑痴”。铅、锡轴承的另一种磨损是腐蚀磨损。柴油机燃料中的硫会形成硫酸，

33、汽油发动机中铅、锡轴承的另一种磨损是腐蚀磨损。柴油机燃料中的硫会形成硫酸，汽油发动机中油氧化形成的有机酸都会侵蚀铅、锡轴承，腐蚀磨损造成极细的微粒，往往在铁谱片油氧化形成的有机酸都会侵蚀铅、锡轴承，腐蚀磨损造成极细的微粒，往往在铁谱片的出口端大量沉积。的出口端大量沉积。表表1 钢铁磨损颗粒的形貌、尺寸特征钢铁磨损颗粒的形貌、尺寸特征3铁的氧化物铁的氧化物铁的氧化物可大致分为红色和黑色两种。铁谱片上出现红色氧化物，表明润滑系统中铁的氧化物可大致分为红色和黑色两种。铁谱片上出现红色氧化物，表明润滑系统中有水分存在，红色氧化物是铁和氧在常温下反应的最终生成物。如果铁谱片上出现黑有水分存在，红色氧化物

34、是铁和氧在常温下反应的最终生成物。如果铁谱片上出现黑色氧化物，说明系统润滑不良，在磨屑生成过程中曾出现过高热阶段。色氧化物，说明系统润滑不良，在磨屑生成过程中曾出现过高热阶段。(1)铁的红色氧化物磨屑有两类，一类是多晶体，用白色反射光照射时呈橘黄色，在铁的红色氧化物磨屑有两类，一类是多晶体，用白色反射光照射时呈橘黄色，在反射偏振光下呈饱和橘红色。这种磨屑被称为红色氧化铁。如果铁谱片上有大量红色反射偏振光下呈饱和橘红色。这种磨屑被称为红色氧化铁。如果铁谱片上有大量红色氧化铁存在（特别是大磨屑存在），说明油样中必定有水。第二类是有些扁平的滑动氧化铁存在（特别是大磨屑存在），说明油样中必定有水。第二

35、类是有些扁平的滑动磨损颗粒，在白色反射光下呈灰色，在透射白光下呈无光的红棕色，因反光程度高，磨损颗粒，在白色反射光下呈灰色，在透射白光下呈无光的红棕色，因反光程度高，容易与金属屑相混淆，但仔细观察会发现，这种磨屑在双色照明下不如金属颗粒红亮，容易与金属屑相混淆，但仔细观察会发现，这种磨屑在双色照明下不如金属颗粒红亮，在断面薄处有透射光。铁谱片中有这类磨屑出现，说明润滑不良，应当改善。在断面薄处有透射光。铁谱片中有这类磨屑出现，说明润滑不良，应当改善。(2)铁的黑色氧化物铁的黑色氧化物 铁的黑色氧化物颗粒外缘为表面粗糙不平的堆积物，在铁谱显微铁的黑色氧化物颗粒外缘为表面粗糙不平的堆积物，在铁谱显

36、微镜的分辨率接近低限时，有蓝色和橘黄色小斑点。它含有镜的分辨率接近低限时，有蓝色和橘黄色小斑点。它含有Fe3O4，-Fe2O3和和FeO的混合物质，具有铁磁性，将以铁磁性颗粒的方式沉积。铁谱片上若存在大量黑色铁的混合物质，具有铁磁性，将以铁磁性颗粒的方式沉积。铁谱片上若存在大量黑色铁的氧化物，说明润滑严重不良。的氧化物，说明润滑严重不良。(3)深色金属氧化物深色金属氧化物深色金属氧化物一般是局部氧化的铁性磨屑，出现这些颗粒说明在其生成过程中曾经深色金属氧化物一般是局部氧化的铁性磨屑，出现这些颗粒说明在其生成过程中曾经受过过热氧化，这是润滑不良的反应。大块的深色金属氧化物的出现，是部件毁灭性受过

37、过热氧化，这是润滑不良的反应。大块的深色金属氧化物的出现，是部件毁灭性失效的症兆。大量的较小的深色金属氧化物与正常摩擦磨损颗粒一起沉积时，还不是失效的症兆。大量的较小的深色金属氧化物与正常摩擦磨损颗粒一起沉积时，还不是发生毁灭性失效的表征。发生毁灭性失效的表征。4.润滑剂的变质产物和摩擦聚合物润滑剂的变质产物和摩擦聚合物(1)腐蚀磨屑腐蚀磨屑这是一种非常细小的颗粒，其尺寸在亚微米级，其沉积的部位是在铁谱片的出口处。这是一种非常细小的颗粒，其尺寸在亚微米级，其沉积的部位是在铁谱片的出口处。(2)摩擦聚合物摩擦聚合物摩擦聚合物的特征是细碎的金属磨损颗粒嵌在无定形的透明或半透明的基体中。这种摩擦聚合

38、物的特征是细碎的金属磨损颗粒嵌在无定形的透明或半透明的基体中。这种聚合物是由于润滑剂在临界接触区受到超高的应力作用而产生的。摩擦聚合物的基体聚合物是由于润滑剂在临界接触区受到超高的应力作用而产生的。摩擦聚合物的基体是因润滑油分子发生聚合反应生成大块凝聚物而生成的。是因润滑油分子发生聚合反应生成大块凝聚物而生成的。油样中存在摩擦聚合物一般表示可能存在问题，但还需要进一步分析。若油品使用合油样中存在摩擦聚合物一般表示可能存在问题，但还需要进一步分析。若油品使用合适，油中适当有一些摩擦聚合物可以防止胶合磨损。但摩擦聚合物过量对机器有害，适，油中适当有一些摩擦聚合物可以防止胶合磨损。但摩擦聚合物过量对

39、机器有害，它会使润滑油黏度增加，堵塞油过滤器，使大的污染颗粒和磨屑进入机器的摩擦表面，它会使润滑油黏度增加，堵塞油过滤器，使大的污染颗粒和磨屑进入机器的摩擦表面，造成更大的磨损。如果在通常不产生摩擦聚合物的油样中见到摩擦聚合物，则意味着造成更大的磨损。如果在通常不产生摩擦聚合物的油样中见到摩擦聚合物，则意味着已出现过载现象。已出现过载现象。(3)二硫化钼二硫化钼二硫化钼是一种有效的固体润滑剂，铁谱片上的二硫化钼往往表现出多层剪切面，而二硫化钼是一种有效的固体润滑剂，铁谱片上的二硫化钼往往表现出多层剪切面，而且有带直角的直线棱边。虽然它具有金属光泽，但颜色为灰紫色。二硫化钼具有反磁且有带直角的直

40、线棱边。虽然它具有金属光泽，但颜色为灰紫色。二硫化钼具有反磁性，往往被磁场所排斥。性，往往被磁场所排斥。5污染颗粒污染颗粒新油中也会存在少量的颗粒，而对使用过程中混入的污染、尘埃、煤尘、石棉屑、过新油中也会存在少量的颗粒，而对使用过程中混入的污染、尘埃、煤尘、石棉屑、过滤器材料等，应根据实际情况具体加以识别。滤器材料等，应根据实际情况具体加以识别。负荷轴承图谱负荷轴承图谱铁谱的定量分析铁谱的定量分析铁谱技术的定量分析是用一个或几个参数值来描述设备磨损特征和磨铁谱技术的定量分析是用一个或几个参数值来描述设备磨损特征和磨损状态的方法。由于铁谱分析技术影响因素较多，所以至今尚无一套损状态的方法。由于

41、铁谱分析技术影响因素较多，所以至今尚无一套完整、统一的论述，本节介绍的仅是几种常用的观点和方法。完整、统一的论述，本节介绍的仅是几种常用的观点和方法。1定量铁谱的理论依据定量铁谱的理论依据磨损颗粒的最大尺寸与磨损方式有关，如果测量出或计算出铁谱片上磨损颗粒的最大尺寸与磨损方式有关，如果测量出或计算出铁谱片上大颗粒的尺寸以及它们在颗粒总数中所占的比例，就可以推断抽取油大颗粒的尺寸以及它们在颗粒总数中所占的比例，就可以推断抽取油样时机器所处的磨损方式和程度，这是定量铁谱的第一个理论依据。样时机器所处的磨损方式和程度，这是定量铁谱的第一个理论依据。第二，机械的磨损率是磨损工况的重要指标，机械磨损率的

42、改变，必第二，机械的磨损率是磨损工况的重要指标，机械磨损率的改变，必然导致润滑油中磨屑生成和沉积的平衡浓度改变，因此可以把铁谱片然导致润滑油中磨屑生成和沉积的平衡浓度改变，因此可以把铁谱片上磨屑的总数作为定量铁谱分析的另一个指标。上磨屑的总数作为定量铁谱分析的另一个指标。定定量分析的目的是要确定磨损故障进展的速度，它是通过对铁谱基片量分析的目的是要确定磨损故障进展的速度，它是通过对铁谱基片上大、小磨粒的相对含上大、小磨粒的相对含量进行定量检测来实现的。铁谱定量分析的指标有标准磨粒浓度量进行定量检测来实现的。铁谱定量分析的指标有标准磨粒浓度(wPC)、大磨粒百分比、磨损烈、大磨粒百分比、磨损烈度

43、度(Is)和累积值曲线等。工作中，选哪个指标作为铁谱定量分析的和累积值曲线等。工作中，选哪个指标作为铁谱定量分析的基础，应视具体情况而定。基础，应视具体情况而定。 各指标的具体含义如下：各指标的具体含义如下： 1标准磨粒浓度标准磨粒浓度(WPC) 其含义是每毫升油样中的磨粒数量，以其含义是每毫升油样中的磨粒数量，以DL+Ds表示，其中表示，其中D。是。是尺寸大于尺寸大于5弘弘m的磨粒数量，的磨粒数量，D。是尺寸为。是尺寸为1。2弘弘m的磨粒数量，显的磨粒数量，显然然DL+Ds可定量地表示油样中磨粒的浓度，从而定量地表示机械磨可定量地表示油样中磨粒的浓度，从而定量地表示机械磨损的程度。但是磨粒浓度的标准值和极限值目前还没有制定出来，这损的程度。但是磨粒浓度的标准值和极限值目前还没有制定出来，这是因为磨粒浓度与机电设备使用的时间有关，在机电设备管理不十分是因为磨粒浓度与机电设备使用的时间有关，在机电设备管理不十分严格、运转时间统计不十分准确的条件下，用磨粒浓度很难准确表达严格、运转时间统计不十分准确的条件下，用磨粒浓度很难准确表达机械磨损的状态。机械磨损的状态。 2大磨粒百分比大磨粒百分比(PIJP) 以以(DI一一Ds)(DL+Ds)或或DL(DL+Ds)表示。它