Требования к продукции

В данном разделе пояснительной записки необходимо определить номенклатуру показателей качества, необходимых и достаточных для проведения оценки качества металлопродукции (геометрические параметры, химический состав, механические свойства, качество поверхности и др.), построить «дерево свойств». Установить номенклатуру показателей качества, исходя из целей оценки и с учетом значений показателей для данного вида металлопродукции, указанных в межгосударственных, национальных зарубежных и отечественных стандартах, в документации на поставку продукции, в стандартах предприятий (СТП, СТО), технических условиях (ТУ) и др.

Номенклатура показателей качества металлургической промышленности

Исходя из комплексного характера категории качества в металлургии принято выделять четыре направления обеспечения и контроля качества:
- повышение качества продукции - уровня потребительских свойств товара;
- повышение качества процесса изготовления - уровня технологий;
- повышение качества организации производства; - уровня организации производственной деятельности;
- повышение качества управления - уровня управления производственной деятельностью.

С учетом определяющей роли научно-технического прогресса в повышении конкурентоспособ-ности черной металлургии дальнейший анализ ограничим, в основном, двумя уровнями обеспечения качества - уровнем потребительских свойств и уровнем технологий производства металлопродукции.

Отечественной металлургией освоен почти весь мировой марочный состав сталей, профилераз-мерный сортамент проката, труб и метизов, все многообразие исполнения качественных пара-метров металла с отражением их в соответствующих стандартах и технических условиях.

Сортамент марок сталей и профилеразмеров проката, труб и метизов в сочетании

марка - профиль - размер - техническая характеристика превышает 15 млн. исполнений

и является самым массовым в мире.

Сравнение качества стали по стандартам России, ЕС, США, Японии показывает, что химичес-кий состав, механические и физические свойства стали и проката имеют весьма близкие значения.

Так, средний уровень механических свойств углеродистой стали обыкновенного качества практически одинаков по всем стандартам (российским и зарубежным).

Однако неоднородность отечественного металла, производимого по схеме мартен - слиток,

в 1,5 - 2,0 раза больше, чем зарубежного металла, производимого по схеме конвертер - МНЛЗ.
Химический состав и механические свойства конструкционной углеродистой стали в отечест-венных и зарубежных стандартах примерно одинаковые, но в части качества поверхности автомобильного листа зарубежные стандарты отличаются более высокими требованиями и показателями.

Аналогичное положение по низколегированным сталям - в зарубежных стандартах предусмотрены повышенные требования по ограничению вредных примесей, что обеспечивает более высокий уровень ударной вязкости стали при пониженных температурах, а также выделена группа марок стали с более высокой прочностью (560 -600 МПа) для газопроводных труб, работающих в условиях низких температур (-40 °С и ниже).

При практически одинаковых технических характеристиках легированной конструкционной стали отечественные стандарты допускают существенные колебания по содержанию углерода (до 0,08 %), в то время как в стандартах США и Японии они составляют 0,05 %,

в Германии - до 0,07 %.
Сравнение уровней стандартов означает и сравнение уровней технологий.

В настоящее время сформулированы следующие основные направления совершенствования качественных параметров производства готовой металлопродукции:
- создание новых конструкционных сталей и расширение дифференциации профилеразмеров готовой металлопродукции;
- оптимизация составов и технологии производства экономнолегированных свариваемых сталей высокой прочности и хладостойкости (предел текучести 700 - 900 МПа, ударная вязкость при -70 °С не менее 60 Дж/см2);
- разработка физико-технических основ и оптимизация составов, технологии производства

и упрочнения (в том числе поверхностного) экономичных сталей особовысокой прочности (предел текучести 2300 - 2500 МПа) и конструкционной надежности;
- разработка составов и технологий производства сталей со сверхравновесным содержанием азота аустенитного и мартенситного классов;
- создание серии жаропрочных сплавов нового поколения монокристаллических сплавов на никелевой основе и композиционных сплавов на основе интерметаллидов для газотурбинных двигателей высоких энергосиловых параметров;
- освоение новых металлургических технологий производства биметаллов (широкослойная злектрошлаковая наплавка слябов массой 20 - 30 т, вакуумноплазменная наплавка, непрерывная разливка и др.), расширение марочного и размерного сортаментов биметаллов и повышение их качества;
- совершенствование составов, технологии и оборудования для производства аморфных и микрокристаллических материалов широкого сортамента;
- совершенствование технологии промышленного производства сплавов с памятью формы на основе Ni - Ti и Mn - Си и демпфирующих сталей (сплавов) на основе Fe -Сг, Fe - Al, Fe - Mn - Si широкого размерного сортамента;
- разработка и освоение систем автоматического управления технологиями деформационно-термической обработки упрочненного проката на листовых и сортовых станах горячей прокатки;
- совершенствование технологии и качества микролегированных сортовых сталей и листового металла типа IF с защитным покрытием и повышенной прочностью;
- совершенствование процессов нанесения широкой гаммы покрытий на холоднокатаный металл для автомобилестроения и строительства;
- расширение конкурентоспособной продукции для железнодорожного транспорта

с увеличением грузопропускной способности рельсов до 1 млрд т при скорости движения пассажирских и грузовых поездов до 160- 250 км/ч;
- обеспечение производства труб диам. 1420 мм с толщиной стенки 18 - 32 им для газовой промышленности категории прочности К60 и К70;
- совершенствование технологии производства микролегированных борсодержащих сталей для объемной штамповки высокопрочных крепежных деталей для автомобилестроения;
- разработка технологии производства и внедрение в строительную индустрию пожаростойких конструкционных сталей;
- совершенствование и разработка принципиально новых методов контроля качества металлопродукции и исследования структуры, свойств, состава материалов;
- создание физических моделей металлургических процессов с использованием средств математического писания и доведение их до возможности автоматического управления технологическими процессами.

Для наглядного представления единичных показателей качества (ЕПК), выбранных для оценивания качества объекта исследования, часто используют так называемое «дерево показателей» («дерево свойств»), которое представляет собой графическое разложение сложного свойства «качество» на совокупность простых свойств (показателей), осуществляемое в виде последовательного многоуровневого подразделения (декомпозиции) каждого более сложного свойства на группу менее сложных.

«Дерево показателей» предназначено для решения комплекса задач.

Во-первых, при его построении дисциплинируется мышление и разработчик начинает четко

представлять себе, какие группы свойств составляют в данном случае качество объекта и

достаточно ли полно представлены показатели, составляющие данную группу.

Во-вторых, «дерево показателей» представляет собой графическое выражение простейшего

(но не обязательно окончательного) алгоритма расчета комплексной оценки качества.

В дальнейшем после проверки взаимодействия показателей этот алгоритм может быть изменен или отвергнут, но вначале он является точкой отсчета, от которой начинается разработка методики оценивания качества продукции.

Для выбранного объекта исследования, используя рекомендации стандартов на номенклатуру показателей качества, построить первый и второй ярусы «дерева показателей».

При этом следует придерживаться классификации показателей по предметному признаку и отдельно выделять такие сложные свойства, как назначение, безопасность, эргономичность, эстетичность, надежность и др.

При необходимости количество верхних ярусов можно увеличить с тем, чтобы разбить предлагаемые сложные свойства на группы (механические, геометрические, оптические, биологические и др.), а затем внутри каждой группы перечислить простые свойства (прочность, разнооттеночность, токсичность, биоповреждаемость и др.).

Для каждого выделенного простого свойства определить перечень количественных характеристик (ЕПК), определяющих данное свойство (рекомендуется выбрать не менее двух характеристик, но не более семи).

Рис. 3 Схематичное представление «дерева показателей качества»

Для примера рассмотрим построение дерева свойств производственного процесса изготовления колёсных болтов легкового автомобиля (рис.4) и иерархическую структуру показателей качества оцинкованной проволоки (графическое правостороннее дерево свойств, рис.5).

Номенклатура показателей качества оцинкованной проволоки может быть представлена следующим образом.

1. Механические свойства. Испытания на разрыв. Позволяют оценить прочность проволоки, что особенно важно при изготовлении проволоки с защитными покрытиями для канатов. Данный параметр подвергается обязательному контролю.

2. Механические свойства. Испытания на кручение и перегибы. Важнейший показатель качества – прочности проволоки при знакопеременных нагрузках.

3. Физико-химический состав стали. Соответствие % содержания химических элементов ГОСТ, DIN….

4. Физико-химический состав стали. Металлографическая структура, неметаллические включения

5. Геометрические размеры. Точность. Качество поверхности. Диаметр, овальность, длина

6. Геометрические размеры. Точность. Качество поверхности. Риски, царапины, загрязнение.

7. Групповой показатель условий поставки. В бухтах, на катушках, по видам упаковки

8. Групповой показатель специфических свойств покрытия. По цвету металлического покрытия: - светлая, - матовая

9. Групповой показатель специфических свойств покрытия. По виду покрытия: - цинк, сплав с алюминием, …

10. Групповой показатель специфических свойств покрытия. Толщина, плотность и равномерность покрытия, адгезия с металлом. Значение толщины, плотности и равномерности покрытия, адгезии металла (сплава) покрытия с металлом основы (проволоки) определяется с помощью специального лабораторного оборудования в соответствии с техническими условиями на поставку продукции.

Рис.5 Иерархическая структура показателей качества оцинкованной проволоки

(графическое правостороннее дерево свойств).

Дата добавления: 2017-02-01