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:

Подшипники букс вагонов
Наиболее экономичны цилиндрические подшипники на горячей посадке, более просты и удобны в технологическом отношении для массового производства, и стоимость их ниже сферических. Кроме того по сравнению со сферическими они имеют большую долговечность и при испытаниях их на стендах показывают меньший ...

Сведения о портах
Порт Бердянск Порт Бердянск расположенный в северо-восточной части Бердянского залива, состоит из внешнего и внутреннего рейдов. Внутренний рейд порта, где расположены основные причальные сооружения, защищен молом и волноломом. К входу на внутренний рейд, находящемуся между северо-западной оконеч ...

Диагностирование освещения и сигнализации
Освещение и сигнализация автомобиля относятся к элементам, обеспечивающим безопасность работы автомобиля, поэтому их проверка проводится водителем на линии, контрольным механиком ежедневно при выпуске-возврате, как правило, субъективными методами, и при проведении ТО-1 и ТО-2 с использованием инст ...