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        穩(wěn)定和提高熱處理產(chǎn)品質量是最大的節(jié)能

        2014-11-25 11:41:20安徽嘉龍鋒鋼刀具有限公司243131趙步青
        金屬加工(熱加工) 2014年2期
        關鍵詞:熱處理爐高速鋼參量

        安徽嘉龍鋒鋼刀具有限公司(243131)趙步青 胡 明

        熱處理產(chǎn)品質量雖不是節(jié)能考核的直接指標,但對節(jié)能有重大的影響,在穩(wěn)定質量的前提下,不斷改革創(chuàng)新,把產(chǎn)品再上一個臺階,把品牌打得更響,力求最少的能耗,為企業(yè)創(chuàng)造最大的利益。熱處理節(jié)能減排抓什么?我們認為最重要的是把本單位的熱處理產(chǎn)品質量搞上去,提升核心競爭力。以下結合工具廠的具體情況,談點穩(wěn)定和提高工具熱處理質量的體會,不妥之處請指正。

        1.抓住鋼材成分不放松

        鋼的成分決定組織,組織決定性能,性能決定使用價值。這個簡單的哲理人人都懂,但在實際運用時卻差之千里。例如,用45鋼制造的絲維、板牙,技術要求熱處理后硬度≥54HRC,國家標準45鋼的含碳量為0.42%~0.50%(質量分數(shù)),如果wC=0.42%~0.45%,很難保證硬度都達到要求;如果wC=0.46%~0.49%,又存在一個臨界危險淬火尺寸問題。所以要想把45鋼絲錐、板牙品牌打響,對45鋼含碳量定位必須作深入研究,并且熱處理工藝、工裝夾具要配套,否則連合格品也難保證,創(chuàng)優(yōu)升級從何談起。

        又如麻花鉆、車刀、銑刀之類的通用高速鋼刀具,國家規(guī)定用W6M5Cr4V2或同等性能的高速鋼制造。如果不跟鋼廠簽訂具體成分要求等協(xié)議(或合同),而按GB/T9943-2008《高速工具鋼》供貨,就很難保證生產(chǎn)出來的高速鋼刀具硬度都≥65HRC(國家標準63~66HRC)。多年的生產(chǎn)實踐和市場調查表明,65HRC以下的刀具在劇烈的市場競爭中永遠處于下風。所以,國內(nèi)規(guī)模以上工具廠都跟鋼廠有鋼材成分要求的協(xié)議。

        國外對刀具化學成分的要求更講究,如日本某刃物公司生產(chǎn)的機械刀片用材有基體鋼和高速鋼兩種,高速鋼材料由日本不二越提供,基體鋼由大同公司供給,每種鋼成分要求范圍很窄,熱處理工藝十分穩(wěn)定,熱處理爐前不看全鋼,產(chǎn)品在世界上享有盛譽。

        任何有固定產(chǎn)品批量生產(chǎn)的單位,應該抓死鋼材成分,特別是碳含量的波動對產(chǎn)品熱處理質量影響甚大,反復試驗,給自家產(chǎn)品碳含量以科學定位,當然其他成分也不可小視,但其影響程度畢竟比碳小得多,抓住含碳量這個影響組織、性能的主要矛盾,次要矛盾就迎刃而解了。

        2.理解運用淬火參量

        在高速鋼刀具熱處理中“淬火參量”的關系式是這樣描繪的:

        式中 P——淬火參量;

        t——淬火加熱溫度;

        τ——淬火加熱時間。

        公式中的淬火參量P,代表了淬火加熱溫度和加熱時間的綜合作用。在淬火過程中,無論淬火加熱溫度和加熱時間怎樣變化,只要兩者作用的最終結果和淬火參量相同,那么奧氏體化的程度應該是相當?shù)?,制造出來的刀具也應該是一致的。意思說高溫短時間和低溫長時間(高低溫都在工藝范圍內(nèi))只要P相同,淬火效果應該雷同。根據(jù)筆者的經(jīng)驗體會,采用高溫短時間不僅產(chǎn)品質量好,而且節(jié)能增效。高速鋼刀具淬火提高5℃加熱,比延長20s有效。日本熱處理能耗為什么這么低,關鍵一點就是充分理解運用了淬火參量,裝爐量1.5~1.8t,高溫加熱保溫時間只有28min。

        不只是高速鋼,其他合金鋼淬火,同樣存在一個淬火參量的問題,建議同行們結合本單位的實際情況,敢于運用淬火溫度的中上限,縮短加熱時間,跟蹤產(chǎn)品壽命,適時改進。

        3.人員素質

        因為熱處理生產(chǎn)過程每一步驟都是人具體操作完成的,所以人員素質是確保產(chǎn)品質量的首要因素。熱處理各類人員應具有相應的專業(yè)知識和技能,熟悉有關技術文件和規(guī)章制度,還應了解質量控制和管理的基本知識。堅持培訓、考核、發(fā)證和持證上崗等一系列措施和辦法。有些關鍵工件的熱處理,還應明確規(guī)定由一定等級以上的工人操作。

        熱處理生產(chǎn)、技術、質量控制的管理人員應具有一定的專業(yè)理論水平,熟悉本職業(yè)務,并具有較豐富的實踐經(jīng)驗。熱處理操作工、儀表電工、金相檢驗員等崗位都應按工人技術等級應知應會要求進行培訓,合格上崗。

        4.設備儀表

        熱處理工藝通過熱處理設備來實現(xiàn),熱處理工藝參數(shù)通過儀表來控制和記錄,所以熱處理質量在很大程度上依賴于設備與儀表的水平與質量。

        熱處理一切相變都是在溫度的驅動下完成的,為了使熱處理溫度滿足工藝要求,熱處理爐應配置合適的溫度控制記錄儀表。為了防止熱電偶及儀表故障造成溫度失控,引起“跑溫”。熱處理爐每一個加熱區(qū)均應配制兩支熱電偶,其中一支熱電偶安放在有效加熱區(qū),連接溫度記錄儀表,以便準確反映爐內(nèi)加熱的實際情況;另一支熱電偶接控溫儀表,進行爐子溫度的自動控制。此外這兩支熱電偶中應有一支并聯(lián)報警裝置,一旦出現(xiàn)超溫能自動報警并切斷電源,這種配置稱之為“雙聯(lián)溫度系統(tǒng)”。另外,還可采用控溫、記錄、報警三者分別獨立的系統(tǒng),稱之為“三聯(lián)溫度系統(tǒng)”。

        熱處理爐的爐溫測量裝置應能準確地反映出真實溫度,具有足夠的精度、可靠性和穩(wěn)定性,并定期檢定合格。

        為了使熱處理工件達到預期的使用性能,在熱處理加熱過程中,全部工件及工件的所有部位均應處于熱處理工藝參數(shù)的溫度范圍內(nèi)。為此,熱處理爐應能準確的控制和記錄加熱溫度,并保證爐膛中工作區(qū)各處的溫度均勻一致。

        熱處理爐氣氛控制也很重要。例如真空爐的壓升率,可控氣氛爐脫碳、增碳、增氮及腐蝕等,氣體滲碳爐的有效硬化層深度,鹽浴爐的氧化物含量等都應該受控。

        5.嚴格貫徹質量保證體系

        有了健全完善的質量體系文件,能否很好地貫徹執(zhí)行是企業(yè)穩(wěn)定和提高質量的關鍵。因此,建立質量保證體系后在嚴格貫徹執(zhí)行上要著重抓好以下幾個方面的工作。

        (1)組織相關人員對質量體系文件進行學習,不斷豐富和深化其對相關內(nèi)容的理解,同時要拓寬質量管理網(wǎng)絡,促進全員質量意識,使其認清質量與成本、質量與市場、質量與效益、質量與員工切身利益的關系。

        (2)嚴格質量監(jiān)督,強化過程控制。堅持質量第一的方針,對產(chǎn)品在加工過程的每一個環(huán)節(jié)都要進行檢查、指導、服務,并做到制度化。發(fā)現(xiàn)問題及時處理或反饋,將質量事故消滅在萌芽之中。

        (3)加強質量分析,保證持續(xù)改進。對重復出現(xiàn)或較大的質量問題及時召開質量分析會,找出發(fā)生問題的根本原因,并制訂出糾正或防預措施,避免類似問題重復發(fā)生,以達到持續(xù)改進的目的。

        (4)開展職工技能培訓,提高操作水平。只有不斷提高員工的實際操作水平,搞好崗位練兵,才能不斷適應質量持續(xù)改進的要求,才能適應客戶對產(chǎn)品質量越來越高的要求。

        (5)建立健全獎罰機制。對質量而言,只獎不罰和只罰不獎都是片面的。既要給大棒,更要給胡蘿卜,給大棒是暫時的,給胡蘿卜才是永恒的。這兩方面要有機結合起來,才能提高員工的積極性,為提高和穩(wěn)定產(chǎn)品質量注入正能量,使企業(yè)在激烈的競爭中穩(wěn)操勝券。

        質量是企業(yè)的生命,熱處理盡量少出或不出廢品,拒絕返工品。把目標瞄準國內(nèi)、國外同行一流水平,千萬不能停留在合格品的水平上,產(chǎn)品質量好,經(jīng)濟效益自然好,這就是最大的節(jié)能。

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