對磨損產(chǎn)物－磨粒的成分和形態(tài)的分析，不僅是研究磨損機(jī)理的主要方法之一，而且是工程上磨損預(yù)測和工程監(jiān)控的重要手段。
光譜分析法：
光譜分析是利用組成物質(zhì)的原子在一定條件下能發(fā)射具有各自特征的光譜的性質(zhì)，用來分析潤滑油中的金屬含量。
因為每種元素都有各自的特征光譜線，并且每種元素所發(fā)射特征光譜線的強(qiáng)度都與它在物質(zhì)中的含量有關(guān)，所以可通過對光譜分析，確定物質(zhì)中含有的化學(xué)成分及含量。
光譜分析法具有*的靈敏度和準(zhǔn)確度，且分析速度快，通常應(yīng)用于鐵路機(jī)車和船舶柴油機(jī)以及航空發(fā)動機(jī)的磨損檢測，以防止故障發(fā)生。
鐵譜分析法：
分析式鐵譜儀的結(jié)構(gòu)原理如圖所示：從運轉(zhuǎn)的摩擦機(jī)械系統(tǒng)的潤滑劑中提取一定量的油樣，經(jīng)過能促進(jìn)磨損微粒沉淀的特殊溶劑稀釋后，由低流量泵送到并流過透明基片。由于基片是裝在略微傾斜的斜面上的，磁場力呈梯度分布，所以微粒就粘附在底片上并接近按大小分布。基片上的磨粒經(jīng)去油和固定后，便制成了鐵譜圖。
下圖為一典型的鐵譜片, 其中沉積的顆粒表現(xiàn)為沿玻璃片中間的一條暗帶。
鐵譜技術(shù)對磨粒的識別與分析主要分為定性分析和定量分析兩種方式。
定性鐵譜分析：利用光學(xué)顯微鏡對鐵譜片上沉淀的磨粒進(jìn)行形貌、尺寸大小和成分的分析，建立磨損狀態(tài)類型與磨損顆粒形態(tài)的相互關(guān)系，判別摩擦副的磨損程度以確定失效情況和磨損部位。
例如：正常磨損的磨屑一般呈薄片狀；
磨粒和切削磨損形成的磨屑具有螺旋狀或卷曲狀，這種磨粒的集中出現(xiàn)是嚴(yán)重磨損過程的表現(xiàn)，若數(shù)目急劇增多，則表面機(jī)器損壞即將開始。
氧化磨損或腐蝕磨損形成的磨屑是由化合物組成的，在有色光作用下不同成分的磨料顯示出不同的顏色，以此確定磨粒的材料類型，進(jìn)而判斷磨損的具體位置。
定量鐵譜分析：
通常先采用鐵譜光密度計來測量鐵譜片上不同位置上磨粒沉積物的光密度，從而求得磨粒的尺寸、大小分布以及微粒總量。
所謂光密度是投射過透明鐵譜片的光強(qiáng)度與透射過含有磨粒的鐵譜片的光強(qiáng)度之比，與磨屑的覆蓋面積成正比，那么用光密度值就可以推算鐵譜片上磨屑量的多少。
一般在鐵譜片上55mm(大磨粒沉積處)和49mm(小磨粒沉積處)兩處測量磨粒的光密度，以AL和AS分別表示大、小磨粒光密度的讀數(shù)。通過測出鐵譜片上大、小磨粒的光密度，由此確定大磨粒和小磨粒的相對含量。
當(dāng)機(jī)器在正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)下(除磨合階段外)， AL一般稍大于AS，但差別不顯著，這說明磨損處于穩(wěn)定狀態(tài)。在非正常磨損狀態(tài)下， AL將顯著地大于AS ，而且磨粒量急劇增多。
因此，磨損變化程度可用磨粒數(shù)量和大小磨粒數(shù)量差值兩個特征量表示。
總磨損量Iq= AL + AS ，表示不同時間磨粒數(shù)量的變化，對應(yīng)于機(jī)器的磨損量和磨損率，當(dāng)嚴(yán)重磨損開始時，其數(shù)值急劇增大，稱為磨損定量指數(shù)。
大小磨粒數(shù)量差值Is= AL - AS表示不同時間磨粒尺寸比例的相對變化，反映磨損不正常程度，其數(shù)值越大說明磨損越惡化， 故稱為磨損嚴(yán)重性指數(shù)。
綜上兩個方面的影響因素，對于整個磨損情況可以用磨損指數(shù)方程：
IA磨損度指數(shù)； Iq磨損定量指數(shù)； Is磨損嚴(yán)重性指數(shù)；
根據(jù)這些指數(shù)可以判斷磨損系統(tǒng)狀態(tài)是否正常。
在磨粒分析方面，鐵譜和光譜分析各有所長。
鐵譜法能將磨粒按尺寸大小排列，并反映出顆粒的形狀、磨損的性質(zhì)，但進(jìn)一步定性定量分析有困難；
光譜法能夠區(qū)別磨粒的中含有的元素成分及含量，但對于大于2μm的微粒即失去檢測的效能，而很多機(jī)械失效時，磨粒尺寸往往大于2 μm 。因此，分析磨粒兩種方法聯(lián)合使用，可以相互補(bǔ)充，使檢測效果較好。
