铁谱分析技术是一种从设备在用润滑油（脂）样品中分离并分析磨损颗粒的技术，它借助磁场的作用将润滑油（脂）中的磨损颗粒分离出来 ，并在高梯度磁力、液体黏性阻力和重力的联合作用下，磨粒按尺寸大小有序地沉积在铁谱基片上，制成谱片，再通过光学方法进行定性、定量分析。铁谱技术通过对磨损颗粒尺寸、形貌特征及成份的分析，获得有关设备磨损状况和磨损机理的信息，从而对关键零件的磨损状态进行分析判断。

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常见的铁谱分析方法

分析式铁谱仪

分析式铁谱制谱原理：经稀释处理的油样，经微量泵输送到安放在磁场装置上方的玻璃基片的上端，基片的安装与水平面成一定倾斜角，便于沿油流方向形成逐步增强的磁场，同时又便于油液的流动。可磁化金属磨粒在高梯度磁力、液体黏性阻力和重力联合作用下，按磨粒尺寸大小有序地沉积在玻璃基片上，并沿垂直于油样流动方向形成链状排列。

图1：分析式铁谱仪

图2：分析式铁谱仪原理

图3：分析式铁谱基片磨粒分布

旋转式铁谱仪

旋转式铁谱制谱原理：首先把油样输送到置于磁铁上方的玻璃基片的中心，基片和磁场装置一起回转，使滴在基片中心的油液迅速向四周流散，磨粒在磁铁磁场力和离心力的作用下，按尺寸大小沉积排列在基片上，形成内、中、外三个同心沉积圆环。

图4：旋转式分析铁谱仪

图5：旋转式铁谱仪磨粒的分布示意

内环磨粒尺寸大多数在1～50μm，

中环沉积的磨粒尺寸通常在1～20μm

外环一般是＜10μm的小磨粒。

直读式铁谱仪

直读分析式铁谱制谱原理：在直读式铁谱仪中，磨粒的沉积原理与分析式铁谱仪相似，只是用一根玻璃沉淀管来代替玻璃基片。制备在试管中的分析油样在重力和虹吸作用下，经过毛细管而进入沉淀管。

图6：直读式铁谱仪及工作原理

磨粒在强磁场作用下，有序地沉积在玻璃管底部。大于5μm的大磨粒首先沉积，一般沉积在沉积管的入口区；1～2μm的小磨粒沉积在较远处。沉积位置设有光束发射装置，光束穿过沉积管，被设置在沉积管另一侧的光电传感器所接收，可以直接测定磨粒浓度的读数。

图7：直读式铁谱仪磨粒沉积示意图

几种常见磨损颗粒与磨损机理

正常磨损颗粒：是正常磨损期产生的磨粒是由于运动零部件表面的切混层发生局部剥落而形成的。

通常这种磨粒呈薄片状，表面光滑，尺寸较小，棱角较少，其长轴尺寸从0.5～15μm，厚度在0.15～1μm 之间。磨粒形状因子，较大的磨粒约10:1，而磨合期产生的磨粒，一般尺寸较大，形状不规则。

球形颗粒：直径1-5μm，部分呈空心球状；

形成原因：裂纹内表面的切混层剥落及随油进入的层状磨粒，经内表面的相对运动反复揉搓形成。

来源：小尺寸的颗粒来自于滚动轴承的疲劳；

大尺寸颗粒来自于灌装、运输管道残留或焊接。

切削颗粒：第一种，是由于较硬的零部件可能安装不良或出现裂纹，造成硬的锐边嵌入较软的表面而形成的，其平均宽度为2～5μm，长度约为25～100μm；

另一种切削状磨粒是润滑系统中的坚硬磨粒嵌入软表面后伸出，再切削与之相对的零部件表面而形成的，这类磨粒尺寸较小，厚度小到0.35μm。切削状磨粒多呈螺旋形，圆圈形，曲线形。

有色金属（铜合金）颗粒：

由于铜的弱磁性，不按照磁力线方向分布。

主要来源于轴承保持架、轴套、垫片、油环等铜质材料的机器部件。

疲劳磨损颗粒：疲劳剥落磨粒是高接触压力和循环应力作用下，表面产生点蚀或麻点而形成的，由剥落的实际材料构成。这类磨粒的尺寸超过10μm，形状因子约为10:1，平片状，具有光滑的表面和随机曲折的轮廓。受应力不大的摩擦副容易产生片状疲劳磨损磨粒，受拉伸力较大的摩擦副表面容易产生块状疲劳磨损磨粒。

球形颗粒、切削颗粒、有色金属颗粒和疲劳磨粒如果在铁谱分析中被发现，说明机器设备润滑不良或已经出现问题，需得到改善，避免进一步的恶化造成停机故障，影响正常生产。