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ll-18所示。接着进行溶剂洗涤和固着，以除去残存的润滑油并将粒子牢固地附着在基片上。所得到的滑板以及上面所附着的粒子统称为铁谱。通过计量沿基片入口各个(如7个)位置处沉淀物的光密度(复盖面积的百分比)可确定铁谱上磨粒的总量；以各个(如7个)读数的平均值来确定每块基片的综合铁谱密度。
3.4.2 取样及分析
按照规定标准收集油样，为保证油样质量，所有的取样工具和器皿必须保持清洁。铁谱分析一般针对几μm到上百μm的大磨粒，这些磨粒生成后即很快沉淀，而过滤器优先滤掉的也是大磨粒。此外，滑油流速、管壁等对大磨粒的影响也较大。因此，确定合适的取样位置与时间等十分重要。在制谱前，有的要求对油样进行浓度稀释，如用未使用过的新油所采集的油样按一定比例稀释；一般均要求对油样进行粘度稀释，如规定用3毫升油样加入l毫升溶剂(四氯乙烯)稀释。
铁谱分析使用的二种基本分析技术是密度读数和观察分析。这二种分析技术均使用显微镜技术评定铁谱片，磁铁质微粒分布在铁谱片上，微粒尺寸和磁场强度决定了沉淀在谱片上的每个微粒的位置。
微粒的密度读数是基于被微粒沉淀物遮盖的光占的百分比。单位面积谱片上的微粒越多，光遮盖的百分比数值越高，密度读数也越高。密度读数和位置间的关系给出了一个代表滑油系统中磨损发生程度的数据。通常，产生大微粒的系统比产生小微粒的系统的磨损状态要严重。观察分析通常用双色显微镜进行。可确定微粒的形状、大小、颜色以及定性地确定其分布。可提供有关微粒的起源以及磨粒磨损形式的信息。观察分析很大程度取决于技术人员的培训水平和经验。除双色显微镜外，也有的用能量扩散式x射线分析技术，通过扫描电子显微镜测定不同类型磨损微粒或碎片的元素成分。
为了研究铁谱分析结果与零件疲劳损伤、破坏的关系，一般提出用综合铁谱密度(铁谱基片各个位置密度读数的平均值)、磨损严重指数(铁谱基片上两个特定位置的密度读数的平方差)以及微球形粒子(微粒或碎片有正常摩擦磨损粒子、球形粒子、非铁性粒子、严重磨损粒子等不同类型)的数量等三个参数来描述和评定。
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3.5 三种技术的比较
研究认为，磨损件其运行期内一般均经过磨合、正常磨损和最终失效三个基本磨损阶段。该过程磨损率(或磨粒尺寸分布)与运行时间的关系曲线为熟知的所谓“浴缸”状曲线，如图3-2所示。在磨合阶段，滑油中出现许多大磨粒，这些可能是制造过程中残留下来的，或是啮合表面接触的产物。由于过滤和磨粒破损的联合作用，使得磨粒的平均尺寸减少，这一直延续到正常磨损阶段开始为止；在正常磨损阶段磨粒尺寸相对较稳定，磨粒尺寸约在0至l0μm范围；在严重磨损阶段乃至最终失效时，通常有较大磨粒(25μm或上百μm)出现。显然，有效地检测几μm到上百μm的磨损微粒或碎片的数量变化是特别有意义的。图3-3给出了光谱分析、铁谱分析和屑末分析等三种方法有效的微粒尺寸检测范围。
图3-2 磨损率一时间关系曲线 图3-3 三种方法检测效率和范围比较
经验表明，滑油光谱分析技术已有较长的应用历史并且在发动机状态监视中得到广泛、有效的应用。但是，它具有不能有效地检测大于10μm金属微粒和不能观察和分析单个微粒的缺陷，因而损失了一些重要信息；屑末分析方法相当简便，但其定量性能和故障早期预报性能却不能令人满意。铁谱分析技术具有较宽的微粒尺寸检测范围和较高的检测效率，能同时进行磨损微粒的定性分析与定量监测，可弥补屑末分析和光谱分析技术的不足。
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第四章 CFM56-3C发动机滑油碎屑分析
4.1 概述
1架B737-400型执行航班任务，飞机在准备下降时，机组闻到异味，并发现左发EGT和振动指示升高，N1、N2转速下降，滑油压力、滑油量下降。机组将左发油门收至慢车，上述现象仍继续。机组关闭该发后按单发程序安全着陆。 飞机落地后，检查发现左发滑油量为零，尾喷口和反推包皮后缘有明显的滑油痕迹，尾喷管底部有大量金属的和非金属的碎屑。
对从该发前收油池、磁堵和滤网处收集到的碎屑进行了分析。该发动机型号为CFM56-3C，总时间／循环为5917h／3722。
4.2 实验分析
4.2.1体视显微镜观察
将提供的碎屑清洗干净后在体视显微镜下观察，按外观可将碎屑大致分为如下几类：
(1)纤维束，如图4-1。将此类纤维束与取自另1台CFM56-3C发动机3号轴承后静止气／油封严壳体中的纤维束相比较(图4-2)，二者很相似。按CFM56的NDT手册，该材料为玻璃纤维复合材料。
(2)非金属颗粒，图4-1中颗粒。将此类非金属颗粒与取自另1台CFM56-3C发动机3号轴承后静止气／油封严上的封严涂层碎片进行对比(见图4-3)，可见二者很相像。
(3)银白色薄片，如图4-4中箭头A所指。此类薄片有的很平整，有的卷曲；有的呈光亮的银白色，有的在银白色上还有铜黄色或高温氧化色。
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(4)黑色薄片，如图4-4中箭头B所指。
(5)长条，如图4-4中箭头C及图4-5所示。此类长条表面呈黄、蓝、黑等高温氧化色。
(6)大块，如图4-4中箭头D及图4-6所示。此类碎屑表面氧化发黑，呈颗粒聚集状。
4.2.2 扫描电镜观察及能谱分析
将上述碎屑的第1类和第3-6类分别选取几个，加上随机夹取的1撮碎屑放入扫描电子显微镜中观察并进行能谱分析。所选碎屑的形态见图4-7(a)、(b)。
(1)大块，图4-7(a)中最下部的1块碎屑属前述的大块类，其放大图像见图4-8，呈熔融金属颗粒的粘合状。其能谱分析结果见图4-10，主要是钢铁材料，并因受到严重的高温氧化而含有-定量的氧。
(2)黑色薄片，图4-7(a)中左上方和正上方的2个碎屑属前述的黑色薄片类，其能谱分析结果与图4-10类似，为钢铁材料，被严重高温氧化。
(3)长条，图4-7(a)中右侧的2条碎屑属前述的长条类。能谱分析结果与图4-9类似，仍为钢铁材料，被严重高温氧化。
(4)银白色薄片，图4-7(a)中部的2块碎屑及图4-7(b)中除中部的l撮碎屑以外的其他几个碎屑都属于前述的银白色薄片类。图4-9为其中l片的放大图像，该图中可看到摩擦痕。图4-11为该类碎屑的能谱谱图，该类碎屑中的其他几片碎屑的能谱谱图与此图很类似，不一一列出。由图可见其上要成分为银。
(5)一撮碎屑，图4-7(b)中部的一撮碎屑的放大图像见图4-12，多数属黑色薄片类，能谱分析其主要成分为钢铁材料。
(6)纤维束，纤维束的能谱分析结果见图4-13，图4-14是取自另1台CFM56-3C发动机3号轴承后静止气／油封严壳体中的纤维束的能谱分析结果，二者的谱线很相似。硅、铝、氧3种元素是玻璃纤维的主要成分，碳、铜元素分别与纤维表面的环氧树脂和铜载物台有关。
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4-1 纤维束与非金属颗粒的形貌（12×）
4-3 本机非金属颗粒（左）与另一台CFM56-3C 发动机3号轴承后静止气/油封严上的封严涂层 碎片（右）的比较（18×）
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图4-2 本机纤维束（左）与另一台CFM56-3C 发动机3号轴承后静止气/油封严壳体中的 纤维束（右）的比较（10 ×）
图4-4 碎屑形貌（4×） 图
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