Сцинтилляционный метод анализа проб масла

При измерении состава износных частиц в головном эталоне сцинтилляционным и микророрентгеноспектральным методами ванадий не обнаруживался, что могло быть объяснено недостаточными пределами обнаружения используемых методов либо отсутствием ванадия в пробе. Для получения однозначного ответа необходимо было приготовить пробы масла с введенными износными частицами, представляющими только сталь ЭИ347Ш.

Частицы микронных размеров готовились путем дробления лазерным лучом роликоподшипника ТВД и фрагмента обоймы межвального роликоподшипника. Обе детали принадлежали двигателю, досрочно снятому с эксплуатации по неисправности подшипника ТВД.

Для получения частиц исследуемый образец помещался в кювету с маслом и под слоем масла подвергался дроблению лазерным лучом (лазер на иттрий - алюминиевом гранате, работающий на длине волны 1,064 нм в режиме свободной генерации с частотой около 12 Гц с энергией в импульсе около 4 Дж и мощностью 100 кВт). Излучение фокусировалось стеклянной линзой на поверхность образца, кювета с образцом непрерывно перемещалась. Под действием луча частицы металла выкрашивались из поверхности и попадали в масло, имитируя частицы износа. Обработка образца длилась несколько десятков минут, затем масло подвергалось сцинтилляционному анализу.

Результаты сцинтилляционного анализа проб масла обоих образцов показали, что кроме частиц Fe-Cr-Ni-V в пробах в большом количестве содержались частицы Fe-Cr, Fe-Cr-Ni, Сu, Mg, Al, Сu-Fe, Mg-Fe, Cu-Ag и т. д. Выполненные микрорентгеноспектральные исследования подтвердили, что на поверхности образца действительно присутствуют частицы Аl2Оз, SiO3, CaO, а также Ag, Сu, Mg и другие элементы, не входящие в состав исследуемой стали. Размер этих частиц колебался от 2 до 50 мкм.

Для того чтобы получить частицы, принадлежащие только стали ЭИ347Ш, ролик был помещен на две минуты в смесь соляной и азотной кислот. После обработки кислотами ролик приобрел пористый вид с размером кратеров до 200 мкм, а на боковой его поверхности образовался выступ в виде зуба высотой около 0,2 мм, шириной 0,8 мм и длиной 9 мм. Далее поверхность, свободная от выступа, подверглась бомбардировке лазерным излучением, и полученные частицы вновь были проанализированы на сцинтилляционном спектрометре и анализаторе Camebax SX-50.

Результаты микрорентгеноспектрального анализа представлены в табл. 6.

Результаты микрорентгеноспектрального анализа показали, что большинство частиц имело неправильную форму в виде осколков и чешуек. Встречались частицы в виде шара, чаще всего это были частицы Fe и Fe-Cr.

Неожиданным результатом, представленным в табл. 6, является обнаружение на поверхности ролика частиц типа Si-Ca-Mg. Поскольку поверхность ролика была обработана смесью кислот и примеси указанных элементов, присутствующие на поверхности, должны были раствориться. Обнаружение силикатных частиц размером более 10 мкм в количестве 12% свидетельствует, что они достаточно глубоко проникли в металл и выполняли при работе двигателя, скорее всего, роль абразива. Поэтому применение более тонких фильтров позволит улавливать такие частицы и увеличит срок службы контактирующих деталей.

Таблица 6

Табл. 6 показывает также, что больше всего обнаружено «чистых» частиц железа. Причем, размер «чистых» частиц железа доходит до 200 мкм. На втором месте по числу частиц – соединение Fe-Cr, на третьем – Fe-Cr-W-V, что находится в полном соответствии с результатами сцинтилляционного анализа (табл. 7).

Статьи о транспорте:

Расчет винтовой пружины
Винтовую пружину можно рассматривать как цилиндрический торсионный стержень, навитый на сердечник диаметром D1. в процессе навивки проволока будет деформирована, в результате чего на внутренней (сжатой) стороне будут иметь место более высокие напряжения кручения. Величина этих напряжений, обозначе ...

Определение расхода электроэнергии подвижным составом при движении по перегону
Расход электрической энергии на тягу подвижного состава постоянного тока определяется по кривым движения графоаналитическим методом. Кривую потребляемого тока I∑(S) подвижным составом разбивают на отрезки ∆I∑j. Для каждого отрезка определяется среднее значение тока I∑срj, ...

Требования безопасности при работе с механическим путевым инструментом
Работы, выполняемые с помощью МПИ на железнодорожных путях, связаны с движением поездов. Основными источниками опасных и вредных производственных факторов при работе с МПИ являются: движущийся подвижной состав; повышенный уровень шума на рабочем месте; повышенный уровень вибрации; опасный уровень ...