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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，而磨较的形态、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0.1—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付组成的。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
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类型 |
内容 |
特点 |
示例 |
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粘着磨损 |
摩擦副相对运动时由于相互接触，接触点表面的材料由一个表面转移到另一个表面的现象即粘着磨损。 |
接触点粘着
剪切破坏 |
内燃机的铝活塞壁与缸体摩擦擦伤 |
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磨料磨损 |
在摩擦过程中．因硬的颗较或硬的凸出物冲刷摩擦表面而引日材料脱落的现象、即磨料磨损 |
磨料作用于材
料表面而破杯 |
球磨机的衬板与钢
球；农业与矿山机
械零件磨损 |
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疲劳磨损 |
两接触表面作滑动或滚动与滑动复合摩擦时，因周期性载荷作用，使表面产生变形和应力，从而使材料产生裂纹并分离出微片或颗粒的磨损即疲劳磨损 |
表层或次表层受接触应力反复作用而疲劳破坏 |
滚动轴承
齿轮副 |
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腐蚀磨损 |
在摩擦过程中、金属同时与周围介质发生化学或电化学反应，使
材料磨损的现象即腐蚀磨根 |
有化学反应或电化学反应的表面被腐蚀破坏 |
曲轴轴颈氧化磨损，化工设备中的零件表面 |
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微动磨损 |
两接触表面作小振幅振动而引起材料表面复合磨损现象即微动磨损。 |
复合式磨损 |
片式摩擦离合器的内外摩擦片的接合面 |
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0.5一15μm。
(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。
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微粒分类 |
微粒形状及尺寸特征 |
磨损性质及监测注意点 |
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磨擦磨损微粒 |
薄片状，表面非意光滑．长度尺寸0.5-15μm,宽度约为0.5—1μm。 |
正常磨损阶段，如机械饱和期与稳定运转期 |
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切削磨损微粒 |
形如切削加工的切屑，具有环形、曲线形与螺旋形等形状。尺寸特征是长而粗。长度尺寸25—100μm．宽度为2—5μm。 |
不
正
常
磨
损 |
出现大量长度为50μm的切削磨粒 |
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滚动疲劳磨损微粒 |
剥落微粒 |
扁平鳞片形状，表面光滑，四周呈不规则的凹凸形，长度尺寸从10一100μm，长度与登记表度之比为10:1 |
把握好层状磨粒与球形疲劳磨粒同时迅速增长的时机。它是发生疲劳而将导致剥落的先兆。 |
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球形微粒 |
有两种，个种直径小于3μm为疲劳球形磨粒，另一种直径大于10μm为非疲劳球形磨粒。 |
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层状微粒 |
非常薄的金属层状微胜，表面有洞穴四周不规则为其形状特征。长度尺寸20一50μm，长度之比为30：10。 |
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滚动与滑动联合磨损微粒 |
它为齿轮副磨损产生的微粒。块状形，厚度较厚是它的主要标志．一般可达几个数米。长度为2－20μm，长度与厚度之比约为4：1 |
不
正
常
磨
损 |
注意出现厚度较厦的块状磨损微粒数量和大小磨粒比迅速增大。 |
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严重滑动磨损微粒 |
它是由正常磨擦磨损阶段转变而来。磨粒形状包含上述各种不正常磨损微粒的形状。特点是表面不光滑有条纹或直角边缘，尺寸大于20μm最大可达200μm或更大。 |
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