热处理过程质量控制常识.docx

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热处理过程质量控制常识

热处理过程质量控制常识

它山之石，可以攻玉。

在今年公司开展的质量月活动中，为了提高质量意识，树立公司产品的精品形象。

下面为大家介绍天津航空机电公司王亮兵等专家撰写的<热处理过程质量控制>一文的主要内容和观点。

希望能对我们大家今后的热处理日常工作有所启迪和帮助。

热处理是采用适当的方式对金属材料或工件进行加热、保温和冷却以获得预期的组织结构与性能的工艺。

热处理质量一般需要通过金相显微镜、硬度计、材料拉伸试验机等对试件进行检测，即使可以对零件进行检测，检测也只是个别的、局部的，不能达到对热处理质量进行100%的检测，检验的指标也不能完全反映整批零件或者整个零件的热处理质量。

GJB9001B—2009《质量管理体系要求》“对形成的产品是否合格不易或不能经济地进行验证的过程，通常称之为‘特殊过程’。

”从质量控制的观点而言，热处理便属于特种工艺，因此需要采取相应的特殊控制，除了最基本的工艺规程和检验规程外，还应对热处理过程中的一切影响因素进行有效的控制，这包括参与热处理过程全面质量控制的六个影响因素:

人、机、料、法、环、测。

一．热处理过程质量控制的内容

热处理过程质量控制，最为关键的便是控制热处理的过程，就是对零件热处理过程中的每一个因素、每一个环节都做到有效的控制，主要包括操作人员与检验人员的素质;热处理设备与仪器仪表;零件原材料，工艺材料与淬火介质;技术资料与过程记录;零件加工过程的环境以及各种热处理测试设备的校验与控制。

1人员素质控制

从事热处理工作的人员应该具备热处理理论知识和实际操作技能，并通过职业资格鉴定取得上岗证;取得上岗证是一个基础，只有对热处理从业人员按周期进行考核，持续性的考核方可继续从事热处理岗位工作。

人员素质控制方面要转变传统的检验人员被动把关的质量保证观念，树立全员参与、全过程控制、全面

管理的过程质量管理思路和观念。

2.设备与仪表控制

热处理零件加工是通过热处理设备来实现，热处理工艺参数是通过相应的热电偶、温度控制仪表、温度记录仪表、真空度仪表等来控制和记录，因此热处理设备和仪表的等级很大程度上决定了热处理零件的加工质量。

GB/T9452—2012《热处理炉有效加热区测定方法》、GJB509B—2008《热处理工艺质量控制》、HB

5354—1994《热处理工艺质量控制》中对热处理设备等级和各种仪表的控制精度都做了详细的规定。

不同于军标、航标，GB/T9452—2012中依据有效加热区域的温度均匀性分为7类，增加了ⅢA类，炉温均匀性为±8℃;该标准中对炉温测试用热电偶以及补偿导线明确地提出了详细的要求。

依据热处理炉GJB509B—2008中的规定要求较HB5354—1994更为详

细，更为严格，表1为两个标准中对设备与仪器仪表控制的要求对照。

3.零件原材料和工艺材料控制

零件加工所采用的原材料应该进行严格的控制，并对材料制定复验标准，严格按照复验标准对材料进行复验，尤其是零件加工过程中不同批次的原材料更换，材料代用等都需要进行复验，以确定零件热处理过程的可控性。

例如，在铍青铜零件时效过程中，原材料的影响尤为突出，原材料原始硬度的不同直接导致热

处理工艺参数的不适应，工艺人员必须根据材料的变化重新制定热处理工艺。

热处理工艺材料是指在热处理生产过程中使用，

对零件热处理质量影响很大的材料，它包括热处理用盐、淬火介质、保护气体等等，工艺材料的使用是保证热处理过程中不对工件产生有害的影响，工艺部门都需要严格按照相关标准定期对其进行检测。

4.技术资料以及执行状况控制

首先，热处理工艺要根据不同的材料、不同的技术要求合理选择热处理设备的类型和等级，例如，黄铜类零件退火不能选择真空炉;焊接件、铸件等一般不允许采用盐浴炉加热;高强度结构钢不能采用氢气保护退火炉等。

其次，热处理工艺要根据零件的加工等级确定是否需要热处理夹具，是否采用保护气氛，例如，有角度要求的铍青铜时效类零件;淬火会产生较大变形的零件以及高导磁类零件退火等。

最后，热处理工艺要严格按照相应的典型工艺、行业标准、企业标准制定，标准中有要求的材料，要根据零件的具体大小、形状，应力状态等制定合理的热处理工艺，标准中没有要求的材料要根据材料的具体特性以及实验数据制定合理的热处理工艺。

总之，贯彻标准是热处理质量控制的核心，执行标准是企业持续提高零件加工质量的基石。

过程记录在标准GJB9001B—2009中

4.2.4部分中明确要求为保证质量管理体系有效运行的证据而建立的记录和应得到的控制。

故在零件加工过程中，应完全按照工艺资料执行，做好零件加工全过程记录。

零件加工过程记录应妥善保管，做到零件加工过程具有可追溯性。

5.热处理环境控制

与热处理相关的环境因素主要有生产现场的温度、湿度、噪音、振动、照明和现场污染程度等。

在确保零件加工对环境条件的特殊要求外，还要做好现场的整理、整顿和清扫工作，大力搞好文明生产。

6.检测过程控制

检测过程不仅包括炉温均匀性检测、设备仪器仪表检测、热电偶高温测量技术，还包括热处理零件检测设备的校验。

这就需要对热处理过程中使用的监视和测量设备进行分类管理，并制定鉴定有效期，严格按照期限进行检验，对于未在有效期内的器具禁止在过程中使用。

为使所有的热处理仪器仪表和热处理检测设备都在有效的检测周期内使用，以设备为主体，将设备上所有需要定期校验的仪器仪表建立电子档案，并根据要求的周期设置下次提醒，最小提醒周期为周，确保生产现场仪器仪表的有效性。

二、热处理过程质量控制的方法

1.特殊过程及特殊过程确认

特殊过程即特种工艺过程，是零件加工过程中，具有难以检测的特性，特殊过程的定义在各种标准中有所不同，表2给出了不同的标准中对特殊过程不同的定义。

通过表2不同标准对特殊过程的定义，特殊过程的内涵包括3个方面:

❶不易测量或者不能经济地测量，即使能测量，验证成本也比较大;

❷虽然有检测方法，但是验证效果不佳，质量问题往往在产品交付后经加工或使用过程中才显现出来;

❸在现有的检测条件下，在产品交付前或交付后都无法进行有效地检测。

特殊过程确认即对特殊过程所涉及的人员、设备、材料、工艺和环境等是否满足规定的要求进行认定，以证实该过程实现所策划的结果和能力。

特殊过程确认的目的是验证该过程是否具备持续生产出合格产品的能力，是保证零件加工过程质量的一种方法。

2．热处理特殊过程确认流程

特殊过程确认也是GJB9001B—2009标准中有所规定，即当生产和服务提供的过程的输出不能由后续的监视或测量加以验证时，组织应对任何这样的过程实施确认。

特殊过程确认实施包括以下几个流程:

3.热处理特殊过程的识别

在对特殊过程的识别过程时，不能一概的将所有的热处理都视为特殊过程，比如在有些热处理工序中，热处理仅仅是作为中间工序，主要目的是保证零件易于加工;有的热处理工序要求零件的硬度值，而零件的硬度是可以检测的，那这个热处理过程也就不是特殊过程了，因此理论上讲特殊过程确认应该落实到具体的工序中，根据零件热处理的具体要求确定，这样做起来，特殊过程确认也就变得具体了，变得容易操作了;但现实中，如果按照热处理零件来识别特殊过程，零件太多，容易产生漏项，新零件的增加，零件材料的变化等都会对后期的跟踪管理造成很大影响，因此按照零件进行特殊过程的识别势必是一项不可能完成的任务。

因此我们首先根据不同的热处理类别分类，然后再根据不同的材料进行细分来进行特殊过程的识别工作.图1特殊工艺过程确认流程.

4.热处理特殊过程确认策划

特殊过程确认的内涵就是通过提供客观证据对特定的预期用途或应用要求已得到满足的认定，也就指通过提供客观证据，对特殊过程的能力得到满足的认定。

特殊过程确认的内容是该过程策划的结果，并通过结果实现的能力来验证和认可，过程的确认即过程的鉴定;对热处理过程而言，零件进行热处理前要对整个热处理的过程进行评定，即对需要进行热处理的零件是否按照预先设定好的热处理工艺过程，采用规定的热处理设备，由有资质的人员进行操作，热处理过程中的环境要求、文件记录、仪器仪表的鉴定都符合规定的要求。

一旦确认证实，预先制定的热处理工艺参数、设备和人员就可以纳入相关的过程文件，作为该材料热处理的热处理要求。

热处理特殊过程确认，实际上是针对过程实现所策划的结果，对整个过程能力的证实和认定。

5.热处理特殊过程确认准则的确定

之所以建议特殊过程确认，目的是为了以后的再确认提供依据，热处理特殊过程确认准则通常包括以下几个方面:

确认的项目，确认的方法，所需要的记录，有效性验证，再确认的要求等等。

需要指出的是，确认准则中应该将能够测量的一些技术指标按照实际的测量结果注明，这些可测量的结果从可量化测量的角度保证了特殊过程确认的有效性。

6.热处理特殊过程确认的实施与能力评定

热处理特殊过程的确认通常是在产品准备生产前组织实施，通过“试件”提供的客观证据，以及对“试件”的热处理过程进行分析，确认其是否能够满足零件加工要求，依此来完成特殊过程确认，保证零件正式加工时满足规定的要求。

“试件”可以是单独加工的零件，也可以是从批量的零件中抽取作为特殊过程确认的试件。

热处理特殊过程确认的实施主要是从热处理质量控制的角度，对影响热处理过程的以下6个因素进行相应的确认，并能够提供相应的证据作为证实过程的依据。

①生产操作人员、检验人员经过岗位培训、考核、并持证上岗。

②对所有的设备、仪器仪表、计量器具、工装夹具进行周期检定，并且具有合格证和相应的标识。

③进入热处理工序的零件的原材料必须具有材料检测报告和合格证明，代用的材料需要有材料代用单。

热处理工艺材料（淬火油、盐浴炉的盐等）应按照检测周期进行检测，并能够提供相应的检测报告。

④按照工艺文件的规定和设备操作规程进行生产，并且对规定的工艺参数进行连续的监视和测量，并对零件加工过程进行记录和保存。

⑤热处理厂房、光照度、温湿度、通风等符合相应的标准要求。

⑥热处理设备、仪器仪表的校验设备必须具备相应的检测报告，硬度计、拉压试验机等热处理零件检测设备也必须有相应的检测报告，并在有效的校验周期内。

7.热处理特殊过程确认的再确认

当热处理过程的原材料、工艺参数、热处理设备、操作人员发生变化，热处理的过程方法或者接受准则发生变化时，或出现严重质量问题时，都应对过程进行再确认，确保对影响因素的变化做出及时响应，确保热处理质量的可控性。

8.外委零件热处理的特殊过程确认

外委零件热处理的特殊过程确认，以前是通过技术协议的方式来实现，根据外委零件是否合格，合格就接收，否则拒收。

实际上，合格的供应商，虽然经过考察、审核满足供方资质，但是对于不同的产品采用不同的技术，具有不同的工艺难点和不同的执行标准，零件加工过程也不尽相同。

因此对于外委零件热处理的特

殊过程确认也要严格按照特殊过程确认的标准进行策划、识别并组织实施。