МДК 01.01. Теоретические основы организации контроля качества и испытаний 2 страница

Испытания - это экспериментальное определение количественных и качественных характеристик.

Испытания - средства проверки качества продукции:

- Испытания проводят в строгом соответствии с установленной технической документацией, программой и методикой, в то время как контроль может быть, как специально предусмотрен, так и производится внезапно (Летучий контроль). Контроль производится не только для определения значений параметров продукции, но и на стадии разработки - для оценки состояния технической документации, а на стадии производства для определения комплектности качества упаковки, маркировки, состояния производственного процесса.

- По результатам испытаний, как правило принимают определённые решения о состоянии испытуемой продукции и её дальнейшем использовании.

Организация и порядок проведения испытаний не позволяют непосредственно использовать их результат для осуществления автоматического регулирования технологических процессов, в то время как по результатам ряда видов контроля возможна и желательна реализация автоматической регулировки технологического процесса.

Таким образом принципиальной особенностью испытаний является осуществление количественной или качественной оценки продукции, процесса или услуги при (или) после воздействия внешних факторов. В тех случаях, когда производится определение значений параметров в нормальных условиях окружающей среды, а в дальнейшем полученные значения сравниваются со значениями полученными при ВВФ (внешние воздействующие факторы), а также нормальные условия окружающей среды специально воспроизводятся при определении значений параметров, указанный процесс называют испытанием.

Таким образом для доказательства соответствия продукции, процесса или услуги конкретному стандарту или другому нормативному документу необходимо осуществление количественных испытаний или контроля сопровождающимися определениями.

Специфика тотального управления качеством состоит в том, что если раньше на предприятиях принимались компромиссные решения по таким параметрам, как объем выпускаемой продукции, сроки поставки, затраты и качество, то теперь на первый план выдвигается качество продукции, и вся работа предприятия подчиняется этой цели. Таким образом, управление всеми сферами деятельности предприятия организуется исходя из интересов качества. Всеобщее управление качеством трактуется как подход к руководству предприятием, нацеленным на качество, основанный на участии всех его членов и направленный на достижение долгосрочного успеха путем удовлетворения требований потребителя и получения выгоды для членов предприятия и общества.

Если TQC — это управление качеством с целью выполнения установленных требований, то TQМ — еще и управление целями и самими требованиями. В TQМ включается также и обеспечение качества, которое трактуется как система мер, вызывающая у потребителя уверенность в качестве продукции. Система TQМ (рис.) является комплексной системой, ориентированной на постоянное улучшение качества, минимизацию производственных затрат и поставку точно в срок. Основная идеология TQМ базируется на принципе – улучшению нет предела. Применительно к качеству

действует целевая установка — стремление к нулю дефектов, к нулю непроизводительных затрат, к поставкам точно в срок. При этом осознается, что достичь пределов невозможно, но к этому надо постоянно стремиться, не останавливаясь на достигнутых результатах. Эта идеология имеет специальный термин «постоянное улучшение качества» (quality improvement).

В системе TQM используются адекватные целям методы управления качеством. Одной из ключевых особенностей системы является использование коллективных форм и методов поиска, анализа и решения проблем, постоянное участие в улучшении качества всего коллектива.

В TQM существенно возрастает роль человека и обучения персонала. Мотивация достигает состояния, когда люди настолько увлечены работой, что отказываются от части отпуска, задерживаются на работе, продолжают работать дома. Появляется новый тип работников – трудоголики. Обучение становится всеохватывающим и непрерывным, сопровождающим работников в течение всей их трудовой деятельности. Существенно изменяются формы обучения, становясь более активными – используются деловые игры, специальные тесты, компьютерные методы и т.п. Обучение превращается и в часть мотивации, ибо хорошо обученный человек увереннее чувствует себя в коллективе, способен на роль лидера, имеет преимущества в карьере. Разрабатываются и используются специальные приемы развития творческих способностей работников.

Концепция TQM базируется на том, что в современных условиях решение проблемы качества все больше определяется человеческим фактором, то есть отношением людей к делу и отношением руководителей к персоналу. Главная задача руководства – инициирование творческого потенциала работников в определённом направлении. При этом концепция TQM опирается на такие понятия, как фирменная (корпоративная) культура, стиль руководства, демократизация управления. Концепция ставит качество в центр всей производственной деятельности, предопределяющей удовлетворение требований потребителя и, как следствие, улучшение экономического и социального положения предприятия.

Основными принципами концепции TQM являются:

1. Придание политике в области качества приоритетной роли среди остальных направлений и аспектов политики фирмы. Качество – основа эффективного менеджмента.

2. Управление качеством продукции обеспечивается на всех этапах создания и использования продукции.

3. Вовлечение в деятельность по обеспечению и улучшению качества всего персонала фирмы вплоть до каждого рабочего, а также все фирмы-смежники. Девиз: «Качество – забота каждого».

4. Активизация «человеческого фактора» путём создания атмосферы удовлетворённости, заинтересованного участия, благополучия у всех работников фирмы и фирм-смежников.

5. Основное правило работы – постоянное удовлетворение требований потребителя за счёт совершенствования своей деятельности. Это относится и к организации внутрипроизводственных взаимоотношений, когда реализуется принцип: «исполнитель последующей технологической операции – твой потребитель».

6. Качество должно быть заложено в изделии, а не доказано контролем.

7. Самоконтроль качества результатов на каждом рабочем месте.

8. Непрерывное обучение и совершенствование всех работников в области качества.

9. Постоянный анализ и улучшение системы обеспечения качества.

На взаимоотношения поставщиков и потребителей оказывает сильное влияние сертификация систем качества на соответствие стандартам ИСО 9000. Главная целевая установка систем качества, построенных на основе стандартов ИСО серии 9000, – обеспечение качества продукции, требуемого заказчиком, и предоставление ему доказательств, способности предприятия сделать это. Соответственно механизм системы, применяемые методы и средства ориентированы на эту цель. Однако в стандартах ИСО серии 9000 целевая установка на экономическую эффективность выражена весьма слабо, а на своевременность поставок просто отсутствует.

Но, несмотря на то, что система не решает всех задач, необходимых для обеспечения конкурентоспособности, популярность ее лавинообразно растет, и сегодня она занимает прочное место в рыночном механизме. Внешним же признаком того, имеется ли на предприятии система качества в соответствии со стандартами ИСО серии 9000, является сертификат на систему.

Для успешной работы предприятий на современном рынке наличие у них системы качества, соответствующей стандартам ИСО серии 9000, и сертификата на нее является, может быть, не совсем достаточным, но необходимым условием. Поэтому и в России уже имеются десятки предприятий, внедривших стандарты ИСО серии 9000 и имеющих сертификаты на свои системы качества.

Кружок качества представляет собой небольшую группу (не менее 3 и не более 12 человек) самостоятельно работающую (но не работающую в рамках единой административной системы предприятия) выполняющую работу по контролю качества (работу, касающуюся качества, безопасности, стоимости и т.д.) на одном рабочем месте (руководитель и подчиненный составляют одно целое).

1. Кружки качества вносят вклад в существенное улучшение и развитие работы предприятия.

2. Кружки качества позволяют улучшить моральный климат среди членов рабочей группы, способствуют развитию чувства собственного достоинства каждого и создание отношений между всеми членами кружка, основанных на уважении и человечности.

3. Кружки качества создают условия для повседневного роста, развития творческих способностей человека.

Система качества функционирует со всеми остальными видами деятельности, влияющими на качество продукции или услуги и взаимодействует с ними, её воздействие распространяется на все этапы от первоначального определения и до конечного удовлетворения требований и потребностей. Эти этапы и виды деятельности включают:

2. Проектирование и разработку технических требований, разработку продукции.

4. Подготовку и разработку производственных процессов.

6. Контроль проведения испытаний и обследований.

Организация контроля качества и испытаний продукции в машиностроении.

Химические испытания. Предназначены для определения химического свойства сплава (марки материала, сплава).

Спектральный анализ. Этот анализ основан на том, что при нагреве металла до температуры в нескольких 1000 (тысяч) ^оС при дуговом или искровом электрическом разряде виден характерный спектр излучения.

По характеру излучения можно определить наличие элемента, а по интенсивности излучения - количество элемента в сплаве.

Спектральный метод - отличается высокой скоростью и высокой чувствительностью, что позволяет определить малые концентрации элементов в металле.

Для проведения анализа не требуется отборка специальных проб; анализу может быть подвержена сама деталь, которая затем используется по назначению (не разрушающий метод контроля).

Качественный анализ - применяют при разбраковке детали или в заготовок в тех случаях когда требуется устанавливать соответствует ли испытуемая деталь или заготовка определённой марке стали.

При качественном анализе применяют стилоскоп стационарного или переносного типа, при помощи которого марку стали можно определить в течении 1 мин.

Количественный анализ производят специальными приборами - спектрографами. При помощи искры или вольтовой дуги получают спектр исследуемого металла, который фотографируют на фотопластинку. Затем на фотометре по интенсивности линий определяют содержание искомых элементов. Средняя продолжительность количественного спектрального анализа равна 30 мин.

Определение марки стали по искре. При соприкосновении стали с вращающимся абразивным камнем получается пучок искр. Характер и цвет искр зависят от химического состава стали и позволяют приближенно определять марку стали.

Наименование стали	Характеристика пучка искр
Нелегированная (менее 0,15%)	Короткий тёмный пучок искр, принимающий форму полосок и становящийся более светлыми в зоне сгорания; мало звёздообразных разветвлений.
То же (0,15%-1% С) (>1% С)	При повышении содержания углерода образуется более плотный и более светлый пучок искр с многочисленными звёздочками и ответвлением лучей. Очень плотный пучок искр с многочисленными звёздочками. При увеличении содержания углерода уменьшается яркость и укорачивается пучок искр.
Углеродистая с повышенным содержанием марганца	Широкий плотный ярко-жёлтый пучок искр, внешняя зона линий искр особенно яркая. Многочисленные разветвления лучей.
Марганцовая (12% Мц)	Преобладание зонтообразных искр.
Конструкционная (до 5% Ni)	Яркие линии искр в виде язычков, расщеплённые на конце; увеличение яркости в зоне сгорания. При повышении содержания углерода на концах искр появляются звёздочки.
Никелевая (высоколегированная)	При содержании-35% красно-жёлтое окрашивание пучка. При более высоком содержании никеля (более 47%) яркость искр значительно ослабевает.

Хромовая

При низком содержании углерода и хрома линии искр более тонкие и более тёмные, чем в углеродистой стали.

Хромовая с низким содержанием углерода и высоким содержанием хрома

Короткий тёмно-красный пучок искр без звёздочек, слаборазветвлённый; искры прилипают к поверхности шлифовального круга.

Хромоникелевая (конструкционная)

Жёлто-красные искры с более яркими полосками в зоне сгорания. При повышенном содержании хрома и никеля пучок искр более тёмный.

Хромоникелевая высоколегированная (аустенитная)

Тёмно-широкий пучок; концы искр копьеобразные.

Вольфрамовая

Красные короткие искры; линии искр отчётливо загибаются к низу. Разветвления звёздочек углерода отсутствуют. Чем выше содержание вольфрама, тем слабее образование искр.

Молибденовая

При низком содержании язычки видны перед звёздочками углерода. При повышенном содержании кремния - за звёздочками углерода.

Малоуглеродистая сталь, а также сильно обезуглероженный поверхностный слой сплошных деталей дают длинный жёлтый пучок искр, почти не имеющих звёздочек; Пучок искр среднеуглеродистой стали имеет значительное количество светлых звёздочек; У инструментальной высокоуглеродистой стали короче широкий пучок искр с большим количеством светлых звёздочек. Легированные стали в зависимости от химического состава образуют искры различного цветам с разным количеством и характером звёздочек. Контроль марки по искре даёт надёжные результаты в условиях одинакового освещения и применение абразивных камней равной ответственности, а также при наличии эталонов. Аналитические методы анализа. Аналитические методы анализа в действующем производстве можно разделить на 3 основных группы: 1.Экспрессные предназначены для получения информации в сроки достаточные для вмешательства в технологический процесс производства и проведение его корректировки в соответствии с результатом анализа. Скорость анализа и его достаточная достоверность являются важнейшими характеристиками таких анализов. 2.Технологический метод. Предназначен для решения вопросов связанных с анализом не только самой продукции или ее исходных материалов а также с анализом различных сред в которых идет обработка деталей в заготовительных, механических и сборочных цехах. Такие анализы часто называют оперативными т.к они обычно закладываются в технологические карты и маршруты изготовления детали. 3.Маркировочный метод. Маркировочные и арбитражные анализы невозможно непосредственно использовать для корректировки технологических процессов однако накопление и систематический анализ результата позволяют выделять отклонения в качестве т устранять систематические дефекты технологии. Это наиболее полные и сложные анализы главное назначение которых - ОБЕСПЕЧИТЬ требуемую чувствительность измерения и точность результатов. Арбитражные сложные анализы обычно включают несколько методов основанных на химических и физических свойствах веществ сопоставление которых дает возможность оценивать достоверность и истинность полученных результатов. Эти анализы обычно проводят в ЦЛЗ. Лаборатории экспресс анализов располагаются в непосредственной близости от объекта исследования и обеспечены прямой и обратной связью с производственным участком. · К оперативной аналитике можно отнести анализ шихтовых материалов, входной контроль хим. состава стального проката и метизов. Правильность и воспроизводимость результатов этих видов анализа следует считать наиболее важными их характеристиками. Современные методы анализа В основе современных методов анализа лежат классические законы химии, физической химии и физики. В соответствии с этим представляется целесообразным проведение классификации методов. Предлагаемая схема классификации методов показывает что удельный вес классических хим.реакций лежащих в основе традиционных анализов аналитической химии, существенно уменьшился за счет резкого увеличения физических методов основанных на анализе взаимодействия веществ на электронном или ядерном уровне. С точки зрения качества проводимого анализа вне зависимости от его природы и распространенности любой метод анализа можно характеризовать его эффективностью. Причем в данном случае речь идет о технической или предметной эффективности в которую следует включать функциональные и статические критерии. К функциональным критериям эффективности следует отнести чувствительность и правильность анализа, а к статическим- воспроизводимость и предел обнаружения (минимально обнаруживаемое количество вещества). Требования к пределу обнаружения вещества непрерывно возрастают: в материалах полупроводниковой техники он в настоящее время находится на уровне 10^-19 г. Для стальных деталей используемых в машиностроении минимальный предел обычно достигает 10^-10 г. Понятия правильность и воспроизводимость анализа как уже отмечалось относятся в разным критериям эффективности. Правильность анализа связана с определением и устранением систематических ошибок в градуировочных кривых в зависимости от цели определения величины. Обычно это осуществляется дополнительной проверкой и корректировкой приборов по эталонным стандартным образцам. Воспроизводимость характеризует случайные статистические ошибки

анализ и учет которых производится на основании общих законов математической статистики.

Методы анализа

Химические методы

Физические методы

Анализ хим.рекций

Анализ электрохимических реакций

Анализ термических процессов

Анализ взаимодействия с электромагнитным и корпускулярным излучением

S /zvUPwAAAP//AwBQSwECLQAUAAYACAAAACEAtoM4kv4AAADhAQAAEwAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA W0NvbnRlbnRfVHlwZXNdLnhtbFBLAQItABQABgAIAAAAIQA4/SH/1gAAAJQBAAALAAAAAAAAAAAA AAAAAC8BAABfcmVscy8ucmVsc1BLAQItABQABgAIAAAAIQDDZPtt/QEAAA0EAAAOAAAAAAAAAAAA AAAAAC4CAABkcnMvZTJvRG9jLnhtbFBLAQItABQABgAIAAAAIQCqK6Bl3wAAAAsBAAAPAAAAAAAA AAAAAAAAAFcEAABkcnMvZG93bnJldi54bWxQSwUGAAAAAAQABADzAAAAYwUAAAAA " strokecolor="#4579b8 [3044]"> P YpBlIf//UP4AAAD//wMAUEsBAi0AFAAGAAgAAAAhALaDOJL+AAAA4QEAABMAAAAAAAAAAAAAAAAA AAAAAFtDb250ZW50X1R5cGVzXS54bWxQSwECLQAUAAYACAAAACEAOP0h/9YAAACUAQAACwAAAAAA AAAAAAAAAAAvAQAAX3JlbHMvLnJlbHNQSwECLQAUAAYACAAAACEA6H9PSAACAAANBAAADgAAAAAA AAAAAAAAAAAuAgAAZHJzL2Uyb0RvYy54bWxQSwECLQAUAAYACAAAACEAYsKQc+AAAAALAQAADwAA AAAAAAAAAAAAAABaBAAAZHJzL2Rvd25yZXYueG1sUEsFBgAAAAAEAAQA8wAAAGcFAAAAAA== " strokecolor="#4579b8 [3044]"> B sq7k/w71DwAAAP//AwBQSwECLQAUAAYACAAAACEAtoM4kv4AAADhAQAAEwAAAAAAAAAAAAAAAAAA AAAAW0NvbnRlbnRfVHlwZXNdLnhtbFBLAQItABQABgAIAAAAIQA4/SH/1gAAAJQBAAALAAAAAAAA AAAAAAAAAC8BAABfcmVscy8ucmVsc1BLAQItABQABgAIAAAAIQA+SLAH/wEAAA4EAAAOAAAAAAAA AAAAAAAAAC4CAABkcnMvZTJvRG9jLnhtbFBLAQItABQABgAIAAAAIQBd5m1S4AAAAAsBAAAPAAAA AAAAAAAAAAAAAFkEAABkcnMvZG93bnJldi54bWxQSwUGAAAAAAQABADzAAAAZgUAAAAA " strokecolor="#4579b8 [3044]">

Химические методы основаны на исследовании хода хим. реакций или продуктов реакции. Они обеспечивают прямое определение содержания вещества и в этом смысле дают представление об «истинном» его количестве. Основное назначение заключается в создании эталонных стандартных образцов.

Электрохимические методы объединяют широкий круг физико-химического метода, основаны на исследовании процессов, протекающих на поверхности электрода или в при электродном пространстве.

В зависимости от метода анализа могут измеряться параметры собственного электрода или параметры системы двух электрода или раствора.

В эту группу включают: полиграфический, кондуктометрический, потенциометрический, амперометрический, кулонометрический. К физико-химическим методам обычно относят все виды фотометрического анализа: колометрический, фотоэлектроколометрический, фотометрический
Все они основаны на измерении поглощении лучистой энергии растворами анализируемых веществ. Этими методами можно определять все практическими элементами. Простота и доступность метода для любой заводской лаборатории.

Термические методы анализа наиболее известна металловедам т.к с их помощью часто оценивают фазовые и структурные превращения в стали. В основе этих методов анализа лежат теоретические соотношения связывающие изменения теплосодержания реакции с параметрами равновесных концентраций компонентов. Этими методами измеряют температуру или ее изменения, теплосодержание или общее количество выделившейся или поглощенной теплоты, ренетеплопроводность (методы).

Термический метод анализа применяется при оценке качества различных технических операций в процессе литья, термической и термохимической обработки. Этот метод используется для анализа влажности стержневых смесей.

· Испытание на коррозионное растрескивание

Межкристаллитная коррозия-разрушение металла по границам кристалла за счет объединения с хромом, при t=900-950
ПРИМЕР: сварка

Берутся образцы определенные по ГОСТу в количестве 3 (минимум 2), образцы закладываются в колбу с раствором медного купороса и медной стружки. Колба помещается на нагрев устройства и образцы получаются находятся в кипящем растворе примерно 24 часа. Далее образцы извлекаются из раствора, расчищаются и изгибаются на 90 град. При изгибе не должны наблюдаться: ТРЕЩИНЫ, РАССТРЕСКИВАНИЯ, МИКРОТРЕЩИНЫ

Металлографические методы контроля. Качество металлов

-микроанализ(внешний осмотр, изучение излома, изучение макрошлифовки)

Служат для определения механических свойств

С целью определения характеристик прочности и пластичности

С целью определения характеристик ударной вязкости

Деформация-изменение размеров и форм тела под действием приложенных сил

ü Пластическая деформация. При достижении касательными напряжениями предела или порога упругости деформация становится необратимой. При снятии нагрузки устраняется лишь упругая составляющая деформации. Часть же деформации которую называют пластической, остается

ü Упругая деформация - деформация, влияние которой на форму, структуру и свойства тела полностью устраняется после прекращения действия внешних сил (упругая деформация не вызывает заметных остаточных изменений в структуре и свойствах металла, под действием приложенной нагрузки происходит незначительное обратное смещение атомов или поворот блоков кристалла)

Прочность - сопротивление металла деформации и сопротивление разрушению

Пластичность - сопротивление металла ударной вязкости

Испытание на растяжение. Чаще применяют испытание на растяжение позволяющее по результатам одного опыта установить несколько важных механических характеристик металла или сплава.

Предел упругости определяется как напряжение при котором остаточная деформация достигает 0,05% или еще меньше от первоначальной длины образца.

Напряжение σ_0,2вызывающее остаточную деформацию равную 0,2 % называют условным ПРЕДЕЛОМ ТЕКУЧЕСТИ

Напряжение σ_В отвечающее наибольшей нагрузке предшествующей разрушению образца называют ВРЕМЕННЫМ СОПРОТИВЛЕНИЕМ (пределом прочности)

Испытание проводят на образцах. Их определяют по форме: круглого сечения и плоские; по размерам - длинные короткие нестандартные. Изготавливаются всегда 3 образца -2 испытывают, 1 запасной. Характеристики пластичности - относительное удлинение и относит.сужение. Характеристики прочности - σ_0.2предел текучести и σв временное сопротивление.

Механические свойства при переменных циклических нагрузках. При усталостном разрушении излом состоит из 2х зон. 1 зона имеет гладкую поверхность - зоной усталости. Образование этой зоны происходит постепенно. Первоначально образуется микротрещина (трещина от усталости), которая развивается в макротрещине в результате многократно повторяющихся силовых воздействий на металл. После того как трещина усталости займет значительную часть сечения происходит разрушение во второй части сечения - ЗОНА ДОЛОМА

2 зона долома - у хрупких металлов имеет кристаллическое, а у вязкости волокнистое строение. Трещина чаще возникает на поверхности сопротивления металла циклическому нагружению характеризующимся пределом выносливости, т. е. наибольшим напряжением которые может выдерживать металл без разрушения за большое число циклов N.