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現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)的質(zhì)量控制正在由*終檢驗(yàn)一點(diǎn)向多點(diǎn)擴(kuò)散，強(qiáng)調(diào)面向過程的質(zhì)量管理，且管理重心不斷向前移動(dòng)。熱處理處于產(chǎn)品零件制造過程的前、后期，其質(zhì)量的好壞對整機(jī)產(chǎn)品的質(zhì)量特性、配套生產(chǎn)、提高生產(chǎn)率及企業(yè)的信譽(yù)都會(huì)產(chǎn)生很大影響。因此，根據(jù)質(zhì)量管理新模式：質(zhì)量計(jì)劃→質(zhì)量控制→質(zhì)量改進(jìn)，需要對影響熱處理過程質(zhì)量的因素進(jìn)行分析，以便更好地控制其過程質(zhì)量，科學(xué)地、經(jīng)濟(jì)地生產(chǎn)出用戶滿意的產(chǎn)品。

 

ISO9001:2008標(biāo)準(zhǔn)中對特殊過程的定義是：“過程的輸出不能由后續(xù)的監(jiān)視或測量加以驗(yàn)證，使問題在產(chǎn)品使用后或服務(wù)交付后才顯現(xiàn)”。熱處理過程的質(zhì)量特性不能通過檢驗(yàn)和試驗(yàn)完全驗(yàn)證，往往在使用后才能暴露出來，金相組織也不能通過生產(chǎn)中經(jīng)常使用的硬度測試來確定，必須破壞后取樣進(jìn)行金相分析才能得知。生產(chǎn)中經(jīng)常出現(xiàn)硬度合格而組織不合格造成質(zhì)量隱患或?qū)е沦|(zhì)量特性降低。在熱處理過程中，由于下述原因往往使過程的難度加大。

（1）僅有過程質(zhì)量的檢驗(yàn)不能全面反映過程質(zhì)量的狀況。

（2）過程質(zhì)量的結(jié)果往往到過程結(jié)束后才能得到反饋。

（3）把質(zhì)量控制看成只是管理和工程技術(shù)人員的事或把質(zhì)量控制局限化。

（4）信息反饋的零亂和不完整，渠道不暢通，體制不健全，難以對過程采取有效及時(shí)控制。

 

在生產(chǎn)過程中，具體的質(zhì)量現(xiàn)象通常表現(xiàn)在熱處理零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、原材料質(zhì)量控制、技術(shù)文件的質(zhì)量保證、工藝材料的質(zhì)量控制、工藝執(zhí)行情況、設(shè)備運(yùn)行狀況、操作者水平和狀態(tài)等方面。熱處理過程質(zhì)量分析管理系統(tǒng)見表1。

 

（1）零件設(shè)計(jì)質(zhì)量

設(shè)計(jì)質(zhì)量是質(zhì)量控制的起點(diǎn)，直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量特性、制造難易程度和使用壽命。對熱處理件來說，設(shè)計(jì)過程中必須考慮幾何形狀、選擇材料、不產(chǎn)生熱處理缺陷（如變形、開裂等）。要提高熱處理工藝的設(shè)計(jì)質(zhì)量，充分考慮零件熱處理過程中的難易程度，花費(fèi)成本和生產(chǎn)周期等。

（2）原材料

零件是由各種鋼材制造出來的，如果鋼材本身存在著各種缺陷和問題，就可能在熱處理時(shí)被擴(kuò)大，或者引發(fā)熱處理缺陷和問題，從而影響零件的熱處理質(zhì)量，甚至使零件報(bào)廢。

（3）鍛造質(zhì)量

相當(dāng)數(shù)量的熱處理零件經(jīng)過鍛造，再經(jīng)機(jī)械加工成形后進(jìn)入熱處理過程，鍛造的目的不僅僅是使零件粗略成形，還有一個(gè)重要目的是通過鍛造改變碳化物分布，提高內(nèi)部組織質(zhì)量。而鍛造后留在鋼中的缺陷，又會(huì)對熱處理質(zhì)量產(chǎn)生很大影響，如鍛造裂紋、組織不均勻性、過燒和外觀缺陷等。

（4）機(jī)械加工質(zhì)量

機(jī)械加工零件的表面質(zhì)量對該零件的熱處理性能有重要影響。機(jī)械加工造成的殘余應(yīng)力，可能使零件熱處理時(shí)產(chǎn)生變形或廢品。粗糙的表面、劃痕、刀紋等均會(huì)造成應(yīng)力集中，導(dǎo)致熱處理裂紋的產(chǎn)生。

（5）熱處理爐

熱處理工藝是由熱處理爐實(shí)現(xiàn)的。零件的加熱質(zhì)量主要取決于熱處理爐，即熱處理爐本身的設(shè)計(jì)合理性、密封性、保溫性、爐溫均勻性以及爐內(nèi)構(gòu)件、爐溫控制、氣氛控制等。

（6）熱處理加熱質(zhì)量

用熱處理方法改變材料的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，通常都要先將零件放入熱處理爐中加熱到一定溫度進(jìn)行奧氏體化，為以后冷卻轉(zhuǎn)變準(zhǔn)備組織。加熱質(zhì)量對零件性能有直接影響。主要通過加熱溫度、加熱速度、保溫時(shí)間來控制機(jī)體組織組成物的數(shù)量和均勻性，碳化物組織形態(tài)、晶粒大小等。不應(yīng)有欠熱、過熱、氧化、脫碳等缺陷，避免產(chǎn)生熱裂紋。防止零件放置不當(dāng)，加熱溫度不均勻而引起零件變形等。

（7）熱處理冷卻質(zhì)量

零件奧氏體化后的冷卻質(zhì)量是提高零件熱處理質(zhì)量的關(guān)鍵。零件冷卻后的組織結(jié)構(gòu)狀態(tài)，應(yīng)力類型和大小對零件的性能有很大影響。必須根據(jù)零件的材質(zhì)、大小，正確選擇冷卻介質(zhì)、冷卻速度、冷卻方法以取得應(yīng)有的冷卻效果。避免產(chǎn)生淬火裂紋，變形，硬度不均勻，淬火不完全等缺陷。

（8）熱處理后的質(zhì)量

熱處理后的輔助處理及缺陷預(yù)防也是熱處理質(zhì)量控制的一個(gè)重要方面。零件經(jīng)各種熱處理后，表面可能附著氧化皮、殘鹽、油跡等污物，不僅影響外觀，還會(huì)對零件產(chǎn)生腐蝕和破壞，必須清理干凈。還需進(jìn)行校直、矯正、防銹等處理，并要防止發(fā)生磨削裂紋、電火花加工裂紋、機(jī)械損傷及其他缺陷。

表1  熱處理過程質(zhì)量分析管理系統(tǒng)

熱處理產(chǎn)品質(zhì)量熱處理前質(zhì)量計(jì)劃與設(shè)計(jì)原材料及工藝材料安全技術(shù)規(guī)程人員素質(zhì)鍛造質(zhì)量機(jī)加工質(zhì)量熱處理中質(zhì)量熱處理爐質(zhì)量溫度控制質(zhì)量加熱質(zhì)量冷卻質(zhì)量表面處理質(zhì)量熱處理后質(zhì)量清洗防銹磨削質(zhì)量校直矯正公害防治。

 

從質(zhì)量管理體系而言，影響過程質(zhì)量的因素通常包括五個(gè)方面。即人、機(jī)、料、法、環(huán)。

（1）人

主要包括人的技能、體力、情感、主觀能動(dòng)性、責(zé)任心等。

人在所有因素中是起決定作用的，是*活躍的過程變量。人的因素中，技能和體力是經(jīng)常強(qiáng)調(diào)的，因?yàn)樗�和過程質(zhì)量直接相關(guān)。而被忽略的是人的情感和責(zé)任心，它們對過程質(zhì)量的長期穩(wěn)定有著至關(guān)重要的作用。

（2）機(jī)

主要包括加熱爐、溫度控制系統(tǒng)、冷卻設(shè)備等。

常用的熱處理加熱設(shè)備：電阻爐、鹽浴爐、滲碳爐等設(shè)備，極可能產(chǎn)生溫度不均，保溫性能下降等。而高、中頻表面加熱設(shè)備，隨著使用時(shí)間的延長，也存在加熱功率不足而影響加熱速度及質(zhì)量。溫度控制系統(tǒng)的JQ度，靈敏度等也是維持質(zhì)量穩(wěn)定的關(guān)鍵因素。

（3）料

即原材料和熱處理工藝材料。

制造零件的原材料是一個(gè)較難控制而對零件熱處理質(zhì)量有較大影響的過程變量。料的影響沒有規(guī)律性，原因很多，有偏析、疏松、夾雜、白點(diǎn)、應(yīng)力等。

（4）法

即過程采用的標(biāo)準(zhǔn)，工藝文件等。

工藝文件是用來指導(dǎo)操作者生產(chǎn)的，因此，除了保證有關(guān)文件的完整、正確外，還必須確保操作者使用的文件是有效版本。防止諸如“臨時(shí)工藝”等類文件的C期使用。

（5）環(huán)

即環(huán)境。涉及溫度、濕度、噪聲、煙塵、整潔程度、通風(fēng)等。

熱處理過程中，環(huán)境對過程的質(zhì)量影響極大。特別是溫度、煙塵、噪音等因素，直接影響操作者正常技能水平的發(fā)揮，進(jìn)而影響過程質(zhì)量。環(huán)境整潔，定置管理等是文明生產(chǎn)的標(biāo)志。還能防止混料等事故的發(fā)生。

 

綜上所述，影響熱處理質(zhì)量的因素至少包括人、機(jī)、料、法、環(huán)五個(gè)變量。它們并不是相互獨(dú)立的，它們往往彼此聯(lián)系，相互作用。表2給出了熱處理過程常見質(zhì)量缺陷與過程變量的相關(guān)性。

表2  熱處理過程質(zhì)量及其影響因素

注：●表示相關(guān)；━表示不相關(guān)

從中可以看出熱處理質(zhì)量缺陷與人和原材料的相關(guān)性Z大。相關(guān)程度越大越難控制。

 

（1）車間必須擁有足夠的能勝任熱處理工作的人員。這些人應(yīng)當(dāng)接受專業(yè)知識的培訓(xùn)，在工藝和材料處理方面有一定的理論知識和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。還要營造一個(gè)良好的工作氛圍，對質(zhì)量有影響的人員應(yīng)有一定的職權(quán)。員工的待遇、安全、健康保障要從制度上來保證，以發(fā)揮員工的責(zé)任心和主觀能動(dòng)性。

 

（2）有好的熱處理設(shè)備，才有好的熱處理質(zhì)量。隨著設(shè)備的更新?lián)Q代及設(shè)備自動(dòng)化水平的提高，設(shè)備的工藝性能對產(chǎn)品質(zhì)量影響極大。好的設(shè)備也一定要有好的維護(hù)保養(yǎng)作保證，即一、二、三級保養(yǎng)和維修，以確保設(shè)備的良好精度。

 

（3）原材料質(zhì)量及鍛造質(zhì)量對產(chǎn)品零件的熱處理質(zhì)量影響極大。行之有效的解決辦法是加強(qiáng)原材料進(jìn)廠檢驗(yàn)，分清批次進(jìn)行全程跟蹤。還要嚴(yán)格鍛造工藝，加強(qiáng)對鍛后缺陷的檢查，并針對情況調(diào)整預(yù)先熱處理工藝，使進(jìn)入熱處理強(qiáng)化過程的內(nèi)部組織缺陷減少到Z低程度。

 

（4）對熱處理過程來說，除提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，合理選擇用鋼外，選擇恰當(dāng)?shù)臒崽幚砉に嚵鞒蹋�直接關(guān)系到熱處理零件的Z終質(zhì)量。要針對不同材料和技術(shù)要求，零件形狀和生產(chǎn)條件，同時(shí)考慮工藝的先進(jìn)性，技術(shù)上的可能性和經(jīng)濟(jì)上的合理性提出切實(shí)可行的熱處理工藝方法，以獲得所需的組織結(jié)構(gòu)，使零件能Z大限度地滿足強(qiáng)度、硬度、耐磨性等使用性能及要求。

 

（5）熱處理是水、電、油、火，聲、煙、磁、熱，酸、堿、鹽、毒的集中場所，工作環(huán)境十分惡劣。為確保安全生產(chǎn)，應(yīng)按照**安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的要求和公司的實(shí)際情況進(jìn)行治理。如：加強(qiáng)天窗的改造，保證車間的通風(fēng)。增加溫度調(diào)整措施減少和避免員工中署。加強(qiáng)安全措施的檢查和隱患的整改，加強(qiáng)現(xiàn)場定置管理預(yù)防物流過程質(zhì)量問題的發(fā)生。經(jīng)過這些改善使員工心情舒暢，Z終使產(chǎn)品質(zhì)量提高。

 

熱處理零件質(zhì)量是設(shè)計(jì)過程質(zhì)量、制造過程質(zhì)量、設(shè)備維護(hù)質(zhì)量、輔助工作質(zhì)量、車間管理質(zhì)量等一系列工作質(zhì)量的反映。因此，除了要提高對產(chǎn)品質(zhì)量重要意義的認(rèn)識外，還要不斷提高科學(xué)技術(shù)水平和科學(xué)管理水平。只有這樣才能達(dá)到高水平的質(zhì)量狀態(tài)。