Маршрутная технология технического контроля

В цикле производственного процесса изготовления деталей термическая обработка часто является последней операцией, меняющей качество выпускаемой продукции. Основными документами управления качеством является требования ГОСТ, ОСТ, а для новых видов продукции, на которые нет стандарта, - технические условия (ТУ), заключаемые между поставщиком и потребителем.

В термическом цехе осуществляется текущий контроль качества продукции, который сводится к определению твердости, структуры и обнаружению наружных и внутренних дефектов. Проверка механических свойств деталей, технологических свойств сплавов, химический и подробный металлографический контроль сосредотачиваются в центральной заводской лаборатории. Для определения твердости широко применяется метод Бринелля, Роквелла, Виккерса, микротвердость.

Металлографический анализ проводят по шкалам контроля соответствующих стандартов, причем первые номера шкалы соответствуют наилучшему качеству, а последние номера – худшему, при котором изделие бракуется. Однако при неоднородных свойствах изделий местный контроль структуры и контроль твердости на процессе не гарантируют полного выявления брака. Поэтому для проверки твердости, структуры, глубины обезуглероженных и закаленных слоев, наружных и внутренних дефектов применяют методы непрерывного неразрушающего контроля. Эти методы классифицируются в зависимости от физических явлений, положенных в их основу. Наиболее распространенными методами, используемыми в цеховых условиях, являются: магнитные, электромагнитные, радиационные, оптические, люминесцентные, электрические др.

Тактика поиска причин брака данного изделия заключается в последовательном применении ряда методов контроля: внешнего осмотра, макро- и микроанализа, механических испытаний, различных методов дефектоскопии, технологических проб и др. Кроме установления качества самого изделия и причины брака, результаты контроля должны использоваться для разработки мероприятий по резкому снижению количества брака, особенно в массовом производстве.

Для этого надо проанализировать возможные причины появления брака.

1. Параметры технологического процесса, отклонение от которых могло вызвать снижение качества и появление брака.

2. Работу оборудования и характер его эксплуатации. После выявления возможных причин брака следует определить главную причину и явления, которые лежат в основе ее действия.

При выявлении брака металлургического происхождения следует обратить на это внимание главного металлурга для принятия соответствующих мер. На металлургических заводах металл для ответственных изделий проходит сплавочный контроль. Производственный отдел, руководствуясь данными сплавочного контроля, установления того или иного заказа. Объем проводимого сплавочного контроля зависит от марки стали, назначения изделия и качества полученного металла. Контроль начинается от со сталеплавильного цеха, причем по всем переделам составляется паспорт контрольного слитка.

В целях прогнозирования и регулирования качества, а также установления объема контроля применяют математическую статистику, т.е. накопление и анализ количественных данных на основе статистического учета выборочных проб.

В термических цехах применят промежуточный контроль для проверки качества продукции на отдельных стадиях ее обработки, по возможности используя методы неразрушающего контроля.

Качество проведения термической обработки контролируется несколькими методами.

Проверка твердости. Твердость поковок определяют на стационарных приборах Бринелля или методом Польди. Приборы для замера твердости устанавливают в непосредственной близости от термических печей. Перед замером твердости производят зачистку поверхности для удаления обезуглероженного слоя. Крупные поковки, твердость которых невозможно замерить с помощью Бринелля или на специальных стендах с использованием головок от прибора Бринелля, контролируют методом Польди. Результаты замеров фиксируются в «Печных журналах».

Визуальный осмотр. Осмотр поковок является одним из методов контроля качества проведения термической обработки. При этом контролируется качество поверхности. Обнаруженные поверхностные дефекты, подлежат удалению перед проведением окончательной термической обработки. У крупных поковок дефекты удаляются путем пологой вырубки зубилом, зачистки шлифовальными машинками или предварительной механической обработкой на станках. При внешнем осмотре поковок по характеру окалины можно судить о среде в печи при проведении термической обработки.

Контроль сплошности поковок. Основной целью контроля сплошности является подтверждение отсутствия в поковках флокенов и остатков незакованных дефектов слитка. Отсутствие этих дефектов подтверждается либо проверкой макроструктуры поковок, либо ультразвуковым контролем.

Поковка перед ультразвуковой дефектоскопией должна быть обработана. От качества обработки поверхности зависит точность результатов контроля. Для получения акустического контакта между заготовкой и щупом прибора применяют машинное масло, которым обильно смачивают поверхность заготовки. Квалифицированно проведенный контроль выявляет не только наличие внутренних дефектов, но и координаты их расположения и размеры. Установить природу дефектов довольно сложно, так как до настоящего времени нет надежных методик, позволяющих их квалифицировать. Путем систематического накопления результатов ультразвукового контроля и исследования забракованных поковок контролирующий персонал может приобрести опыт, достаточный для правильной расшифровки осциллограмм.

Наиболее характерным дефектом при термической обработке поковок является: окалинообразование, обезуглероживание, недогрев и перегрев, пережог и флокены.

Контроль качества выполнения термической обработки поковок ведется по двум направлениям: контролируется правильность выполнения заданных режимов термической обработки, а также качество самих поковок.

Для возможности контроля выполнения заданного технологического режима нагревательные печи оборудуются термопарами, регулирующими и записывающими приборами, а также оснащаются средствами автоматики, позволяющими автоматически выполнять заданный режим. Правильность показания контрольно-измерительных приборов периодически проверяют замерами температур контрольными термопарами и пирометрами. По диаграмме контрольно-измерительных приборов проверяют правильность выполнения заданного режима. На каждую термическую печь открывается «Печной журнал», в котором регистрируют режим термической обработки поковок. В журнале также отмечают даты и время посадки поковки в печь и ежечасно записывают температуру печи. За правильность выполнения технологического процесса и ведения «Печного журнала» несут ответственность сменные мастера. Подтверждением правильности проведения термической обработки является проверка качества характеристик поковок. В зависимости от степени ответственности поковок, объема садки контроль может быть сплошным и выборочным. Результаты сплошного контроля дают более достоверную характеристику качества проведенной термической операции, но его проведение является трудоемким и требует много времени. Качество поковок после термической обработки проверяют выборочно на нескольких поковках от садки. Иногда в технологических процессах, в зависимости от объема садки, отличаются места в термической печи, откуда должны браться поковки для проверки качества. Это вызвано возможным перепадом температур в печи из-за подсосов холодного воздуха, расположением поковок на разном расстоянии от горелок и т.д.