（作者：美信檢測）

金屬屑的分類

常見的金屬屑通常可分成如下四類:
(1)細粉:其外觀呈黑色或灰色的絨毛或污泥狀，該類金屬屑為正常磨損產物，軸承打滑時也會產生該類磨損產物。

(2)薄片:該類金屬屑其形狀不規則，兩面平坦發亮，可能來自軸承或齒輪, 確定其來源需進行分析確定。典型圖片見下圖：

(3)碎屑: 該類金屬屑外觀呈較厚的金屬片，表面一般較粗糙、不規則，可能來自軸承或齒輪，確定其來源亦需進行分析確定。典型圖片見下圖：

(4)金屬卷曲：該類金屬屑其外觀呈卷曲的細絲狀或刨花狀，一般呈現典型齒輪狀磨損形貌，可能來自軸承或齒輪。典型圖片見下圖：

3　金屬屑分析方法
本實驗室主要采用掃描電子顯微鏡和能譜儀分析法對金屬屑進行分析，首先將濾油器中的碎屑萃取到溶劑中，再通過磁性介質將碎屑分離為磁性金屬與非磁性金屬并分別過濾到濾膜上，然后通過掃描電子顯微鏡對顆粒的尺寸、形狀及表面特征形貌進行分析從而確定磨損機制（粘著磨損、磨粒磨損、切削磨損、剪切、斷裂等），同時利用能譜對碎屑的成分進行分析，根據成分確定材料牌號，再通過與滑油系統中主要磨損件的材料牌號相對照，確定可能受損的零件及損傷嚴重性。

3.1 濾油器中碎屑的萃取與分離
圖4為常見的航空發動機的濾油器，其中濾網隔間中一般會附著大量的碎屑，在這些碎屑中，又分為金屬碎屑（來自發動機的內部零件磨損）和非金屬碎屑（砂石、灰塵等），如何將混雜在其中的金屬碎屑提取、分離是我們首要面臨的問題。

3.2 形貌觀察及成分分析
通過上述的碎屑萃取與分離過程，得到非磁性碎屑和磁性碎屑，具體見圖5。然后通過顯微取樣技術將非磁性碎屑和磁性碎屑分別取至SEM+EDS專用載物臺上，一般而言顯微取樣的依據如下：
a. 磁性碎屑：
b. 非磁性碎屑

按照以上的取樣原則，將顯微取樣后的磁性碎屑與非磁性碎屑分別按照要求放入掃描電鏡中，觀察碎屑的表面特征形貌，推斷其磨損機制，并利用EDS對碎屑進行成分分析，得出其具體元素成分含量并推斷其牌號。

4　滑油系統金屬屑案例
4. 1　TREN 700 發動機磁堵金屬屑分析
從磁堵收集到金屬屑為兩類見圖6及圖7所示，金屬屑-1#及2#均呈薄片狀，經能譜儀分析，金屬屑-1#牌號為碳素鋼，金屬屑-2#牌號為Z12CNDV12，元素成分分析結果詳見表1，由于金屬屑表面污染及能譜儀半定量特性等方面問題的存在，故實際成分會與標準牌號成分存在一定差異。

通過以上形貌觀察及元素成分分析結果及材料牌號對照，可以確定這些材料來自于發動機中非重要軸承部件，結合其特征形貌、數量及尺寸確定該發動機可以正常繼續使用，其飛機尚可正常飛行。

4.2 CFM56-7B發動機油濾金屬屑成分分析
對該油濾進行清洗、過濾、碎屑分離及分析等步驟后，碎屑主要分為非金屬及金屬兩大類，其非金屬碎屑總重量為105.23mg，金屬碎屑總重量為2.91mg。

通過對油濾中金屬碎屑進行元素成分、碎屑典型特征形貌、尺寸及數量等分析后，可以確認該油濾中存在大量銀碎屑，通過核查該型號發動機資料表明，該軸承保持架表面都有鍍銀層，故其來源可初步確定為軸承保持架，而分析金屬碎屑還發現M50及M50NIL等材料，結合該型號發動機，該類型材料來自于主軸承，大量軸承金屬碎屑的存在且結合碎屑尺寸大小表明該型號發動機主軸承已嚴重損壞，該發動機不可繼續使用應當立即換下。

5　結論
航空發動機滑油系統中的金屬屑分析是一項有效的發動機損傷判斷手段，該方法具有快速、簡便、可靠等優點，其可用于監控發動機狀態進而保證飛機的飛行安全。通過掃描電子顯微鏡及能譜儀對滑油系統中的金屬屑分析，除對其成分進行元素成分分析外，金屬屑的特征形貌亦反映了發動機損傷機理，從而對金屬屑的來源及成因有了一個較為可靠的判斷和評估。

參考文獻
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[2] 姚紅宇 .滑油中金屬屑分析在航空發送機狀態監控中的應用[ J]. 失效分析與預防,2006,8
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本文來源：http://www.mttlab.com/2015/1012/190.html

MTT（美信檢測）是一家從事材料及零部件品質檢驗、鑒定、認證及失效分析服務的第三方實驗室。