熱處理過(guò)程質(zhì)量控制常識(shí)

熱處理過(guò)程質(zhì)量控制常識(shí)它山之石，可以攻玉。在今年公司開(kāi)展的質(zhì)量月活動(dòng)中，為了提高質(zhì)量意識(shí)，樹(shù)立公司產(chǎn)品的精品形象。下面為大家介紹天津航空機(jī)電公司王亮兵等專家撰寫(xiě)的＜熱處理過(guò)程質(zhì)量控制＞一文的主要內(nèi)容和觀點(diǎn)。希望能對(duì)我們大家今后的熱處理日常工作有所啟迪和幫助。熱處理是采用適當(dāng)?shù)姆绞綄?duì)金屬材料或工件進(jìn)行加熱、保溫和冷卻以獲得預(yù)期的組織結(jié)構(gòu)與性能的工藝。熱處理質(zhì)量一般需要通過(guò)金相顯微鏡、硬度計(jì)、材料拉伸試驗(yàn)機(jī)等對(duì)試件進(jìn)行檢測(cè)，即使可以對(duì)零件進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)也只是個(gè)別的、局部的，不能達(dá)到對(duì)熱處理質(zhì)量進(jìn)行100%的檢測(cè)，檢驗(yàn)的指標(biāo)也不能完全反映整批零件或者整個(gè)零件的熱處理質(zhì)量。GJB9001B—2009《質(zhì)量管理體系要求》“對(duì)形成的產(chǎn)品是否合格不易或不能經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行驗(yàn)證的過(guò)程，通常稱之為‘特殊過(guò)程’?！睆馁|(zhì)量控制的觀點(diǎn)而言，熱處理便屬于特種工藝，因此需要采取相應(yīng)的特殊控制，除了最基本的工藝規(guī)程和檢驗(yàn)規(guī)程外，還應(yīng)對(duì)熱處理過(guò)程中的一切影響因素進(jìn)行有效的控制，這包括參與熱處理過(guò)程全面質(zhì)量控制的六個(gè)影響因素:人、機(jī)、料、法、環(huán)、測(cè)。一.熱處理過(guò)程質(zhì)量控制的內(nèi)容熱處理過(guò)程質(zhì)量控制，最為關(guān)鍵的便是控制熱處理的過(guò)程，就是對(duì)零件熱處理過(guò)程中的每一個(gè)因素、每一個(gè)環(huán)節(jié)都做到有效的控制，主要包括操作人員與檢驗(yàn)人員的素質(zhì)；熱處理設(shè)備與儀器儀表;零件原材料，工藝材料與淬火介質(zhì);技術(shù)資料與過(guò)程記錄;零件加工過(guò)程的環(huán)境以及各種熱處理測(cè)試設(shè)備的校驗(yàn)與控制。1人員素質(zhì)控制從事熱處理工作的人員應(yīng)該具備熱處理理論知識(shí)和實(shí)際操作技能，并通過(guò)職業(yè)資格鑒定取得上崗證；取得上崗證是一個(gè)基礎(chǔ)，只有對(duì)熱處理從業(yè)人員按周期進(jìn)行考核，持續(xù)性的考核方可繼續(xù)從事熱處理崗位工作。人員素質(zhì)控制方面要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的檢驗(yàn)人員被動(dòng)把關(guān)的質(zhì)量保證觀念，樹(shù)立全員參與、全過(guò)程控制、全面管理的過(guò)程質(zhì)量管理思路和觀念。設(shè)備與儀表控制熱處理零件加工是通過(guò)熱處理設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)，熱處理工藝參數(shù)是通過(guò)相應(yīng)的熱電偶、溫度控制儀表、溫度記錄儀表、真空度儀表等來(lái)控制和記錄，因此熱處理設(shè)備和儀表的等級(jí)很大程度上決定了熱處理零件的加工質(zhì)量。GB/T9452—2012《熱處理爐有效加熱區(qū)測(cè)定方法》、GJB509B—2008《熱處理工藝質(zhì)量控制》、HB5354—1994《熱處理工藝質(zhì)量控制》中對(duì)熱處理設(shè)備等級(jí)和各種儀表的控制精度都做了詳細(xì)的規(guī)定。不同于軍標(biāo)、航標(biāo)，GB/T9452—2012中依據(jù)有效加熱區(qū)域的溫度均勻性分為7類，增加了11仆類，爐溫均勻性為土8°C;該標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)爐溫測(cè)試用熱電偶以及補(bǔ)償導(dǎo)線明確地提出了詳細(xì)的要求。依據(jù)熱處理爐GJB509B—2008中的規(guī)定要求較HB5354—1994更為詳細(xì)，更為嚴(yán)格，表1為兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)設(shè)備與儀器儀表控制的要求對(duì)照。表1設(shè)備與儀器儀表控制要求Table1Controllablerequirementsbetweendevicesandinstrumentation類凱HB5354—1994GJB509B—2009保溫精度/控溫精度/記錄分辨率/*mm'1控溫儀表校驗(yàn)周期/)爐溫均勻性測(cè)量周期/保溫.精度/控溫精度=記錄分辨率/?mnL)控溫儀表校驗(yàn)周期/爐溫均勻性測(cè)量周期讀數(shù)的％列始周期正常周期I±3±1.0231±3±1.10.21.131周2周II±5±1.5466±5±1.70.33.362周1月n±10±5.066±10±2.20.45.561月3月n±15±8.0666±15±2.80.55.561月3月V±20±10.081212±20±2.80.55.5126月6月IV±25±5.6L07.7126月6月零件原材料和工藝材料控制零件加工所采用的原材料應(yīng)該進(jìn)行嚴(yán)格的控制，并對(duì)材料制定復(fù)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格按照復(fù)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)材料進(jìn)行復(fù)驗(yàn)，尤其是零件加工過(guò)程中不同批次的原材料更換，材料代用等都需要進(jìn)行復(fù)驗(yàn)，以確定零件熱處理過(guò)程的可控性。例如，在鈹青銅零件時(shí)效過(guò)程中，原材料的影響尤為突出，原材料原始硬度的不同直接導(dǎo)致熱處理工藝參數(shù)的不適應(yīng)，工藝人員必須根據(jù)材料的變化重新制定熱處理工藝。熱處理工藝材料是指在熱處理生產(chǎn)過(guò)程中使用，對(duì)零件熱處理質(zhì)量影響很大的材料，它包括熱處理用鹽、淬火介質(zhì)、保護(hù)氣體等等，工藝材料的使用是保證熱處理過(guò)程中不對(duì)工件產(chǎn)生有害的影響，工藝部門(mén)都需要嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)定期對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)。技術(shù)資料以及執(zhí)行狀況控制首先，熱處理工藝要根據(jù)不同的材料、不同的技術(shù)要求合理選擇熱處理設(shè)備的類型和等級(jí)，例如，黃銅類零件退火不能選擇真空爐;焊接件、鑄件等一般不允許采用鹽浴爐加熱;高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼不能采用氫氣保護(hù)退火爐等。其次，熱處理工藝要根據(jù)零件的加工等級(jí)確定是否需要熱處理夾具，是否采用保護(hù)氣氛，例如，有角度要求的鈹青銅時(shí)效類零件;淬火會(huì)產(chǎn)生較大變形的零件以及高導(dǎo)磁類零件退火等。最后，熱處理工藝要嚴(yán)格按照相應(yīng)的典型工藝、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定，標(biāo)準(zhǔn)中有要求的材料，要根據(jù)零件的具體大小、形狀，應(yīng)力狀態(tài)等制定合理的熱處理工藝，標(biāo)準(zhǔn)中沒(méi)有要求的材料要根據(jù)材料的具體特性以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)制定合理的熱處理工藝。總之，貫徹標(biāo)準(zhǔn)是熱處理質(zhì)量控制的核心，執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)是企業(yè)持續(xù)提高零件加工質(zhì)量的基石。過(guò)程記錄在標(biāo)準(zhǔn)GJB9001B—2009中4.2.4部分中明確要求為保證質(zhì)量管理體系有效運(yùn)行的證據(jù)而建立的記錄和應(yīng)得到的控制。故在零件加工過(guò)程中，應(yīng)完全按照工藝資料執(zhí)行，做好零件加工全過(guò)程記錄。零件加工過(guò)程記錄應(yīng)妥善保管，做到零件加工過(guò)程具有可追溯性。熱處理環(huán)境控制與熱處理相關(guān)的環(huán)境因素主要有生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的溫度、濕度、噪音、振動(dòng)、照明和現(xiàn)場(chǎng)污染程度等。在確保零件加工對(duì)環(huán)境條件的特殊要求外，還要做好現(xiàn)場(chǎng)的整理、整頓和清掃工作，大力搞好文明生產(chǎn)。檢測(cè)過(guò)程控制檢測(cè)過(guò)程不僅包括爐溫均勻性檢測(cè)、設(shè)備儀器儀表檢測(cè)、熱電偶高溫測(cè)量技術(shù)，還包括熱處理零件檢測(cè)設(shè)備的校驗(yàn)。這就需要對(duì)熱處理過(guò)程中使用的監(jiān)視和測(cè)量設(shè)備進(jìn)行分類管理，并制定鑒定有效期，嚴(yán)格按照期限進(jìn)行檢驗(yàn)，對(duì)于未在有效期內(nèi)的器具禁止在過(guò)程中使用。為使所有的熱處理儀器儀表和熱處理檢測(cè)設(shè)備都在有效的檢測(cè)周期內(nèi)使用，以設(shè)備為主體，將設(shè)備上所有需要定期校驗(yàn)的儀器儀表建立電子檔案，并根據(jù)要求的周期設(shè)置下次提醒，最小提醒周期為周，確保生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)儀器儀表的有效性。二、熱處理過(guò)程質(zhì)量控制的方法1.特殊過(guò)程及特殊過(guò)程確認(rèn)特殊過(guò)程即特種工藝過(guò)程，是零件加工過(guò)程中，具有難以檢測(cè)的特性，特殊過(guò)程的定義在各種標(biāo)準(zhǔn)中有所不同，表2給出了不同的標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)特殊過(guò)程不同的定義。表2特殊工藝過(guò)程定義Table2Definitionofspecialprocesses標(biāo)準(zhǔn) 峙殊過(guò)程定義對(duì)形成的產(chǎn)品是否合格不易或不能經(jīng)濟(jì)的驗(yàn)ISO9000:2015證的過(guò)程對(duì)形成的產(chǎn)品是否合格不能驗(yàn)證（包括產(chǎn)品交ISO9001:2015付后問(wèn)題才顯現(xiàn)）過(guò)程的結(jié)果不能或不易通過(guò)其后產(chǎn)品的檢驗(yàn)HB/Z303—1997或試驗(yàn)完全驗(yàn)證的過(guò)程三一-< 5:1:. '■■—2."：- 5產(chǎn)品內(nèi)在質(zhì)景特性的形成過(guò)程，對(duì)形成的產(chǎn)品是否合格不易或不能經(jīng)濟(jì)地進(jìn)GJB9001B—2009通過(guò)表2不同標(biāo)準(zhǔn)對(duì)特殊過(guò)程的定義，特殊過(guò)程的內(nèi)涵包括3個(gè)方面：?不易測(cè)量或者不能經(jīng)濟(jì)地測(cè)量，即使能測(cè)量，驗(yàn)證成本也比較大；?雖然有檢測(cè)方法，但是驗(yàn)證效果不佳，質(zhì)量問(wèn)題往往在產(chǎn)品交付后經(jīng)加工或使用過(guò)程中才顯現(xiàn)出來(lái)；?在現(xiàn)有的檢測(cè)條件下，在產(chǎn)品交付前或交付后都無(wú)法進(jìn)行有效地檢測(cè)。特殊過(guò)程確認(rèn)即對(duì)特殊過(guò)程所涉及的人員、設(shè)備、材料、工藝和環(huán)境等是否滿足規(guī)定的要求進(jìn)行認(rèn)定，以證實(shí)該過(guò)程實(shí)現(xiàn)所策劃的結(jié)果和能力。特殊過(guò)程確認(rèn)的目的是驗(yàn)證該過(guò)程是否具備持續(xù)生產(chǎn)出合格產(chǎn)品的能力，是保證零件加工過(guò)程質(zhì)量的一種方法。2.熱處理特殊過(guò)程確認(rèn)流程特殊過(guò)程確認(rèn)也是GJB9001B—2009標(biāo)準(zhǔn)中有所規(guī)定，即當(dāng)生產(chǎn)和服務(wù)提供的過(guò)程的輸出不能由后續(xù)的監(jiān)視或測(cè)量加以驗(yàn)證時(shí)，組織應(yīng)對(duì)任何這樣的過(guò)程實(shí)施確認(rèn)。特殊過(guò)程確認(rèn)實(shí)施包括以下幾個(gè)流程：3.熱處理特殊過(guò)程的識(shí)別在對(duì)特殊過(guò)程的識(shí)別過(guò)程時(shí)，不能一概的將所有的熱處理都視為特殊過(guò)程，比如在有些熱處理工序中，熱處理僅僅是作為中間工序，主要目的是保證零件易于加工；有的熱處理工序要求零件的硬度值，而零件的硬度是可以檢測(cè)的，那這個(gè)熱處理過(guò)程也就不是特殊過(guò)程了，因此理論上講特殊過(guò)程確認(rèn)應(yīng)該落實(shí)到具體的工序中，根據(jù)零件熱處理的具體要求確定，這樣做起來(lái)，特殊過(guò)程確認(rèn)也就變得具體了，變得容易操作了；但現(xiàn)實(shí)中，如果按照熱處理零件來(lái)識(shí)別特殊過(guò)程，零件太多，容易產(chǎn)生漏項(xiàng)，新零件的增加，零件材料的變化等都會(huì)對(duì)后期的跟蹤管理造成很大影響，因此按照零件進(jìn)行特殊過(guò)程的識(shí)別勢(shì)必是一項(xiàng)不可能完成的任務(wù)。因此我們首先根據(jù)不同的熱處理類別分類，然后再根據(jù)不同的材料進(jìn)行細(xì)分來(lái)進(jìn)行特殊過(guò)程的識(shí)別工作.圖1特殊工藝過(guò)程確認(rèn)流程.或應(yīng)用要求已得到滿足的認(rèn)定，也就指通過(guò)提供客觀證據(jù)，對(duì)特殊過(guò)程的能力得到滿足的認(rèn)定。特殊過(guò)程確認(rèn)的內(nèi)容是該過(guò)程策劃的結(jié)果，并通過(guò)結(jié)果實(shí)現(xiàn)的能力來(lái)驗(yàn)證和認(rèn)可，過(guò)程的確認(rèn)即過(guò)程的鑒定;對(duì)熱處理過(guò)程而言，零件進(jìn)行熱處理前要對(duì)整個(gè)熱處理的過(guò)程進(jìn)行評(píng)定，即對(duì)需要進(jìn)行熱處理的零件是否按照預(yù)先設(shè)定好的熱處理工藝過(guò)程，采用規(guī)定的熱處理設(shè)備，由有資質(zhì)的人員進(jìn)行操作，熱處理過(guò)程中的環(huán)境要求、文件記錄、儀器儀表的鑒定都符合規(guī)定的要求。一旦確認(rèn)證實(shí)，預(yù)先制定的熱處理工藝參數(shù)、設(shè)備和人員就可以納入相關(guān)的過(guò)程文件，作為該材料熱處理的熱處理要求。熱處理特殊過(guò)程確認(rèn)，實(shí)際上是針對(duì)過(guò)程實(shí)現(xiàn)所策劃的結(jié)果，對(duì)整個(gè)過(guò)程能力的證實(shí)和認(rèn)定。熱處理特殊過(guò)程確認(rèn)準(zhǔn)則的確定之所以建議特殊過(guò)程確認(rèn)，目的是為了以后的再確認(rèn)提供依據(jù)，熱處理特殊過(guò)程確認(rèn)準(zhǔn)則通常包括以下幾個(gè)方面：確認(rèn)的項(xiàng)目，確認(rèn)的方法，所需要的記錄，有效性驗(yàn)證，再確認(rèn)的要求等等。需要指出的是，確認(rèn)準(zhǔn)則中應(yīng)該將能夠測(cè)量的一些技術(shù)指標(biāo)按照實(shí)際的測(cè)量結(jié)果注明，這些可測(cè)量的結(jié)果從可量化測(cè)量的角度保證了特殊過(guò)程確認(rèn)的有效性。熱處理特殊過(guò)程確認(rèn)的實(shí)施與能力評(píng)定熱處理特殊過(guò)程的確認(rèn)通常是在產(chǎn)品準(zhǔn)備生產(chǎn)前組織實(shí)施，通過(guò)“試件”提供的客觀證據(jù)，以及對(duì)“試件”的熱處理過(guò)程進(jìn)行分析，確認(rèn)其是否能夠滿足零件加工要求，依此來(lái)完成特殊過(guò)程確認(rèn)，保證零件正式加工時(shí)滿足規(guī)定的要求?！霸嚰笨梢允菃为?dú)加工的零件，也可以是從批量的零件中抽取作為特殊過(guò)程確認(rèn)的試件。熱處理特殊過(guò)程確認(rèn)的實(shí)施主要是從熱處理質(zhì)量控制的角度，對(duì)影響熱處理過(guò)程的以下6個(gè)因素進(jìn)行相應(yīng)的確認(rèn)，并能夠提供相應(yīng)的證據(jù)作為證實(shí)過(guò)程的依據(jù)。生產(chǎn)操作人員、檢驗(yàn)人員經(jīng)過(guò)崗位培訓(xùn)、考核、并持證上崗。對(duì)所有的設(shè)備、儀器儀表、計(jì)量器具、工裝夾具進(jìn)行周期檢定，并且具有合格證和相應(yīng)的標(biāo)識(shí)。進(jìn)入熱處理工序的零件的原材料必須具有材料檢測(cè)報(bào)告和合格證明，代用的材料需要有材料代用單。熱處理工藝材料（淬火油、鹽浴爐的鹽等）應(yīng)按照檢測(cè)周期進(jìn)行檢測(cè)，并能夠提供相應(yīng)的檢測(cè)報(bào)告。按照工藝文件的規(guī)定和設(shè)備操作規(guī)程進(jìn)行生產(chǎn)，并且對(duì)規(guī)定的工藝參數(shù)進(jìn)行連續(xù)的監(jiān)視和測(cè)量，并對(duì)零件加工過(guò)程進(jìn)行記錄和保存。熱處理廠房、光照度、溫濕度、通風(fēng)等符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)要求。熱處理設(shè)備、儀器儀表的校驗(yàn)設(shè)備必須具備相應(yīng)的檢測(cè)報(bào)告，硬度計(jì)、拉壓試驗(yàn)機(jī)等熱處理零件檢測(cè)設(shè)備也必須有相應(yīng)的檢測(cè)報(bào)告，并在有效的校驗(yàn)周期內(nèi)。熱處理特殊過(guò)程確認(rèn)的再確認(rèn)當(dāng)熱處理過(guò)程的原材料、工藝參數(shù)、熱處理設(shè)備、操作人員發(fā)生變化，熱處理的過(guò)程方法或者接