Исследовательская работа "Контроль качества стали"

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ

 ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

БЕЛОРЕЦКИЙ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ    РАБОТА

на тему: «Контроль качества стали»

	Руководитель исследовательской работы преподаватель________С.Я.Султанова

2020

СОДЕРЖАНИЕ

    Введение………………………………………………………………………….  2

1. Качество и стандартизация………………………………………………………. 4

2. Методы контроля………………………………………………………………….8

3. Виды технического контроля…………………………………………………….9

4. Сертификация продукции………………………………………………………. 11

5. Управление качеством стали……………………………………………           12

5.1. Сталь……………………………………………………………………… 14

5.2. Качество слитка и заготовки…………………………………………….. 15

5.3. Контроль качества заготовки, предназначенной для проката катанки 16

5.3.1. Плавочный контроль……………………………………………… 16

5.3.2. Контроль отдельных производственных процессов…………… 18

5.3.3. Конечный контроль………………………………………………. 20

5.3.4. Обезуглероживание, карбидная (цементитная) сетка,

ми­кроструктура стали………………………………………………….. 21

5.3.5. Определение наличия пороков в стали методом осадки и

ступенчатой  обточки…………………………………………………… 22

6. Оптимизация контроля качества                                                                          23

Список использованных источников                                                                   24              

ВВЕДЕНИЕ

Метрологическое обеспечение металлургического и машиностроительного производства существенно определяет повышение безопасности и конкурентоспособности металлургической продукции. Персонал на металлургических предприятиях должен обладать комплексом знаний в области металлургии  и технологии машиностроения и практическими навыками проведения работ, необходимыми для решения профессиональных задач. Поэтому в целях выполнения требований по управлению качеством металлургической продукции, метрологическому обеспечению и обеспечению высокой надежности продукции на металлургическом предприятии проанализировали действующие стандарты на предмет подтверждения согласованности требований.

Управление качеством продукции решает задачи и проблемы гармоничного (комплексного) развития производства товаров и услуг на базе современных методов управления, способствует контролю деятельности предприятий и организаций, внедрению информационных технологий, стандартов, методов общего управления качеством, перспективных инновационных технологий и обеспечению охраны окружающей среды. Управлением качеством , в числе прочего, охватывает сферу повышения безопасности и конкурентоспособности продукции и услуг, включая, в частности, литейное производство и обработку металлов давлением (ОМД), метрологическое обеспечение , разработку путей повышения результативности всех составляющих- экономичности, прибыльности, производительности, действенности, условий трудовой деятельности, подготовки специалистов.

По характеру объекта принято выделять метрологическое   обеспечение  в процессе, например, литейного или прокатного производства. Характер объекта , сфера деятельности определяют перечень задач по метрологическому обеспечению данного объекта, приемы их решения обусловливают набор элементов метрологического  измерений, а также критерии и методологию оценки уровня метрологического объекта.

Для выплавки, разливки обработки металла применяют сложные агрегаты и технологии. Особенности металлургических процессов требуют компетентных исполнителей, способных обеспечить высокое качество выпускаемой продукции.

Современная рыночная экономика предъявляет принципиально иные требования к качеству выпускаемой продукции. В настоящее время выживаемость любой фирмы, ее устойчивое положение на рынке товаров и услуг определяются уровнем конкурентоспособности. В свою очередь конкурентоспособность связана с двумя показателями - уровнем цены и уровнем качества продукции. Причем второй фактор постепенно выходит на первое место. Производительность труда и экономия всех видов ресурсов уступают место качеству продукции.

Качество продукции - важнейший показатель деятельности предприятия. Повышение качества продукции в значительной мере определяет выживаемость предприятия в условиях рынка, темпы научно-технического прогресса, рост эффективности производства, экономию всех видов ресурсов, используемых на предприятии. Рост качества продукции - характерная тенденция работы ведущих фирм мира.

Важными свойствами для оценки качества являются:

- технический уровень, материализующий в продукции научно-технические достижения;

- эстетический уровень, характеризующийся комплексом свойств, связанных с эстетическими ощущениями и взглядами;

- эксплуатационный уровень, связанный с технической стороной использования продукции (уход за изделием, ремонт и т. п.);

- техническое качество – гармоничная увязка предполагаемых и фактических потребительных свойств в эксплуатации изделия (функциональная точность, надежность, длительность срока службы).

1.     КАЧЕСТВО И СТАНДАРТИЗАЦИЯ

Качество металлопродукции в целом является сложным понятием. Сюда входит не только понятие качества металла, т.е. получение в процессе производства и стабильность в процессе эксплуатации металла заданных физических, химических и технологических свойств, но и требования к форморазмерам, состоянию поверхности, внутреннему строению металлопродукции, ее товарному виду, эстетическому оформлению, упаковке, маркировке. Оценить и гарантировать качество изделий можно только в том случае, если их качественные характеристики четко определены и должным образом узаконены. Документами, в которых установлены необходимые качественные характеристики и показатели, являются стандарты: ГОСТы, Технические условия и др.

Объектами стандартизации являются конкретная продукция, а также нормы, правила, требования, методы, термины, обозначения и т.д.

В зависимости от содержания предусматриваемых в стандартах требований их разделяют на виды. Для продукции черной металлургии наиболее распространены стандарты марок, сортамента, технических требований, правил приемки, методов контроля и испытаний, правил упаковки, маркировки, транспортировки и хранения.

Несоблюдение стандартов на металлургическую продукцию приводит к очень серьезным последствиям в потребляющих отраслях, где производство построено на использовании металлопродукции, полностью соответствующей стандартам. Это приводит к непроизводительной перестройке производства, снижению качества, надежности, долговечности и экономичности готовых изделий, а также к увеличению потерь металла при обработке на всех стадиях производства.

Практически вся продукция в металлургии охвачена стандартизацией. Нестандартной является только вновь осваиваемая продукция. В стандартах на металлоизделия нормируется химический состав стали, требования к форме и размерам изделий. Устанавливаются основные технические требования, если необходимо специальные физические свойства, например, электросопротивление, коррозионная стойкость и т.д.  в зависимости от характера использования продукции у переработчика устанавливают показатели, характеризующие технологические свойства металлоизделия. Кроме того, нормируются показатели, характеризующие качество поверхности, наличие поверхностных и внутренних дефектов. Стандарты, как правило, разрабатываются ступенчатыми, в которых предусматривается поставка одного и того ж вида продукции с различным сочетанием нормируемых показателей или различным уровнем показателей. В этих случаях стандарт предусматривает несколько групп, категорий или классов исполнения продукции. Ступенчатость или категорийность стандартов отражает особенности металлургической продукции: применение одного и того же вида продукции в различных областях техники и условиях эксплуатации, а также изготовление одного и того же вида продукции несколькими металлургическими заводами, отличающимися по составу и техническому уровню оборудования, технологии, исходному сырью.

Высокое качество продукции требует объективного и полного знания качества измерений при получении продукции металлургического производства.  Источником таких знаний являются измерения, проводимые при помощи контрольно-измерительных приборов как в процессе производства, так и при контроле качества продукции. Получение данных контроля является одним из важнейших факторов повышения качества продукции. Таким образом, качество продукции неразрывно связано с метрологией, наукой об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах  достижения требуемой точности. В свою очередь метрология неразрывно связана со стандартизацией, она позволяет устанавливать в стандартах контролируемые количественные требования к параметрам технологических и эксплуатационных режимов, к качеству продукции, к нормам точности и средствам их контроля.

Необходимая информация в процессе производства может быть получена лишь с помощью измерительной техники, т.е. при помощи совокупности физических приемов, методов, методик, технических средств. Нет ни одного этапа производства продукции, который мог быть успешно реализован без применения методов и средств измерений. Малейшее отклонение показаний от необходимого оптимума сразу же отрицательно сказывается на показателях качества, вызывает значительные потери средств и ресурсов. В связи с этим перед метрологией стоят следующие задачи: обеспечение единообразия и высокого качества средств измерения; единство, правильность, сопоставимость и достоверность результатов измерений при заданной точности; постоянная подготовленность методов, методик и средств измерения к практическому их применению.

Решение этих задач способствует реальному достижению качества продукции и эффективности ее производства.

2.     МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ

Методы контроля продукции весьма разнообразны. Они могут быть качественными, количественными и осуществляться при помощи приборов, инструментов или путем визуального осмотра и иметь различную точность. Значительную часть свойств определяют выборочным методом на образцах, которые отбирают от партии металла из мест и по количеству, оговоренных в стандартах.

Места отбора проб выбираются так, чтобы отобранная проба или образец наиболее достоверно характеризовали контролируемый показатель по всей партии. Кроме того, место отбора должно быть выбрано так, чтобы пробу можно было отобрать с наименьшей потерей металла. Например, образец отбирают, от концов мотка или бухты, а не от середины.

В настоящее время осуществляется достаточное число методов испытаний свойств металла. Основным требованием, предъявляемым к методу испытаний, является его надежность, которая выражается в повторяемости результатов при многократных испытаниях одного и того вида продукции. Вторым важным требованием является доступность метода, т.е. возможность его использования в производственных условиях без применения сложных, дорогостоящих установок или уникальных приборов. Время испытания должно обеспечивать возможность проверки изготавливаемой продукции в условиях массового поточного производства.

Все перечисленные методы являются выборочными и относятся к разрушающим методам контроля.

В настоящее время получили широкое распространения неразрушающие методы контроля – ультразвуковые, магнитные и др. неразрушающие методы могут быть использованы как для выборочного, так и для сплошного контроля. Неразрушающие методы удобны тем, что могут быть использованы непосредственно в потоке: в листопрокатном производстве, при изготовлении катанки и т.д. узкий пучок ультразвуковых колебаний, введенный в достаточно однородную среду, будет в ней распространяться прямолинейно, пока не достигнет границы упругой неоднородности (трещины, раковины, шлаковые включения) или противоположной стороны изделия. На границе неоднородности ультразвуковые волны отразятся, образую за неоднородностью область так называемой ультразвуковой тени.

Начал шире применяться и статистический метод контроля качества. Значительный эффект от внедрения статистических методов контроля достигается за счет сокращения объема трудоемких механических испытаний и снижения расхода металла на пробы. Ускорение процессов контроля при внедрении статистического метода контроля сокращает цикл производства, снижает загруженность складов готовой продукции, повышает оперативность поставки продукции потребителям.

3. ВИДЫ ТЕХНИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ

Из всех видов технического контроля наиболее важную играют три: входной контроль, приемочный контроль и контроль технологического процесса.

Входной контроль производится с целью проверки соответствия качества поступающих на предприятие сырья, материалов, топлива и полуфабрикатов тем требованиям, которые установлены в стандартах. Входной контроль может быть сплошным или выборочным. Для осуществления входного контроля должен быть создан участок внешней приемки, в задачу которого входит проведение входного контроля поступающих на предприятие сырья, материалов и.т.д.

Приемочный контроль является наиболее важным видом технического контроля, так как по его результатам принимается окончательное решение о пригодности продукции и поставке ее потребителям. Приемочный контроль должен обеспечивать выпуск только качественной продукции, соответствие уровня качества продукции установленным требованиям, установление причин отклонения показателей качества продукции и др. Приемочный контроль может быть сплошным или выборочным, что определяется стандартами на проверяемую продукцию.

Задачей контроля технологического процесса является проверка соответствия режимов, характеристик, параметров технологического процесса и качества выпускаемой продукции требованиям технологических инструкций, стандартов, технических условий и т.д.

Вся продукция, которая производится металлургическим предприятием, контролируется отделом технического контроля (ОТК) - самостоятельным структурным подразделением предприятия. Вся изготавливаемая продукция может быть поставлена потребителю только после приемки ее ОТК и оформления в установленном порядке сертификата или иного документа, удостоверяющего качество готовой продукции.

В настоящее время повышение качества продукции не может быть обеспечено отдельными, разрозненными мерами по совершенствованию методов и средств производства. Качество продукции зависит от комплекса факторов, воздействуя на которые можно в значительной степени управлять качеством. Это комплекс факторов должен сочетать инженерно-технические, экономические и правовые методы. Такой системой, например, является комплексная система управлением качеством продукции (КС УКП), которая предполагает при помощи указанных методов совершенствование технологии и контроль за ходом технологического процесса, повышение культуры производства, повышение его организационного и технического обслуживания, повышение квалификации и организации обучения рабочих и ИТР, совершенствование системы материального стимулирования повышения качества продукции

Одним из условий изготовления продукции высокого качества является соблюдение установленной технологии производства. Одним из эффективных путей усиления требовательности к производственному персоналу в части соблюдения установленной технологии, является внедрение системы многоступенчатого контроля за соблюдением технологии.

Целью многоступенчатого контроля является своевременное выявление фактического исполнения установленной технологии и предупреждение выпуска продукции, не соответствующего по качеству уровню, установленному нормативно-технической документацией. Многоступенчатый контроль призван решать задачи организации и порядка проведения контроля соблюдения технологических процессов и установление ответственности лиц за нарушение технологической дисциплины.

4. СЕРТИФИКАЦИЯ ПРОДУКЦИИ

На современном этапе невозможно повышение качества и привлечение потребителя без сертификации  системы менеджмента качества предприятия на соответствие требованиям стандарта ИСО 9002 международной системы качества.

Система менеджмента качества (СМК) - подход к руководству организацией, нацеленный на качество, основанный на участии всех ее членов и направленный на достижение долгосрочного успеха путем удовлетворения потребителей и выгоды для членов организации и общества.  Можно выделить несколько причин для разработки СМК:

- потенциальные требования потребителя;

- эффективное продвижение продукции на рынке;

- повышение эффективности процессов;

- повышение качества продукции;

-снижение затрат.

При сертификации СМК предприятие получает преимущества в следующем:

- улучшается управление;

- улучшается обслуживание потребителей; 

- упрощается решение производственных проблем; 

- повышается эффективность производства; 

- эффективнее отбор персонала; 

- применение сертификата для рекламы. 

После сертификации на предприятии ведется постоянный анализ деятельности предприятия, показателей качества выпускаемой продукции, удовлетворенности потребителей. На основании анализа данных  выявляются тенденции в результатах деятельности предприятия в плане качества и разрабатываются корректирующие мероприятия, направленные на:

- снижение уровня брака, затрат на исправление несоответствующей продукции;

- уменьшение претензий потребителей и возвратов продукции;

- совершенствование организации производственных процессов;

- повышение эффективности использования оборудования и ресурсов производства;

- разработку новых технологических процессов и новых видов продукции;

- внедрение организационно-технических мероприятий, направленных на модернизацию и замену устаревшего оборудования, совершенствование процессов ремонта и др.

5. УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ  СТАЛИ

Управление качеством продукции не просто контроль качественных параметров и причин их отклонений – это управленческая деятельность, охватывающая жизненный цикл продукции, системно обеспечивающая стратегические и оперативные процессы повышения качества продукции и функционирования самой системы управления качеством.

Под управлением качеством продукции понимаются действия, осуществляемые при создании, эксплуатации или потреблении продукции в целях установления, обеспечения и поддержания необходимого уровня ее качества.

Управление качеством продукции должно осуществляться системно, т.е. на предприятии должна функционировать система управления качеством, представляющая собой организационную структуру, четко распределяющую ответственность, процедуры, процессы и ресурсы, необходимые для управления качеством.

Механизм управления качеством продукции представляет собой совокупность взаимосвязанных объектов и субъектов управления, используемых принципов, методов и функций управления на различных этапах жизненного цикла продукции и уровнях управления качеством. Он должен обеспечивать эффективную реализацию основных функций управления качеством, в число которых входят, прежде всего, такие как:

- прогнозирование потребностей рынка, технического уровня и качества продукции;

- планирование повышения качества продукции;

- нормирование требований к качеству продукции и стандартизация;

- разработка и постановка продукции на производство;

- технологическая подготовка производства;

- организация взаимоотношений по качеству продукции между поставщиками сырья, материалов, полуфабрикатов и комплектующих изделий, предприятиями-изготовителями и потребителями продукции;

- обеспечение стабильности запланированного уровня качества продукции на всех стадиях ее жизненного цикла;

- контроль качества и испытания продукции;

- профилактика брака в производстве;

- внутрипроизводственная аттестация продукции, технологических процессов, рабочих мест, исполнителей и др.;

- сертификация продукции, работ, услуг, систем качества и производств;

- стимулирование и ответственность за достигнутый уровень качества;

- внутрипроизводственный учет и отчетность по качеству продукции;

- технико-экономический анализ изменения качества продукции;

- правовое обеспечение управления качеством продукции;

- информационное обеспечение управления качеством продукции;

- материально-техническое обеспечение качества продукции;

- метрологическое обеспечение качества продукции;

- специальная подготовка и повышение квалификации кадров;

- организационное обеспечение управления качеством продукции;

- технологическое обеспечение управления качеством продукции;

- финансовое обеспечение управления качеством продукции.

5.1. Сталь

Сталь, применяемую для изготовления проволоки, выплавляют разными способами.

Мартеновскую сталь, изготовленную скрап-процессом, не рекомендуется применять для изготовления проволоки из-за ее загрязненности неметаллическими включениями и вредных примесей – кислорода, азота и водорода.

Конвертерная сталь свободна от неметаллических включений, обладает малой газонасыщенностью, она чистая по сере и фосфору. Суммарное процентное содержание сопутствующих элементов в ней гораздо ниже, чем в мартеновской. Из-за высокого качества кислородно-конверторную сталь применяют для производства проволоки ответственного назначения.

Сталь, выплавленная в электропечах, содержит меньше серы и фосфора, неметаллических включений. Однако в случае использования привозного лома такая сталь загрязнена вредными для канатной стали примесями (хромом, никелем, медью, молибденом, оловом), а сам процесс не обеспечивает допустимого содержания азота. По этим причинам электросталь не применяют для изготовления канатной и пружинной проволоки

При вакуумно-дуговом переплаве обеспечивается минимальная загрязненность стали неметаллическими включениями, дегазация стали, высокая степень однородности химического состава по сечению и высоте слитка, но невозможно снижение содержания серы.

В стали электрошлакового переплава содержание кислорода и азота уменьшается в 1,5 – 2 раза, серы – до 0,003-0,004%, в слитке отсутствуют дефекты ликвационного и усадочного происхождения. Этим методом изготавливают коррозионностойкие, шарикоподшипниковые, теплоустойчивые и жаропрочные стали.

Внепечное вакуумирование жидкой стали при вакуумирование в ковше или струе применяется для снижения газонасыщенности стали и количества неметаллических включений. В результате  уменьшается брак по волосовинам, трещинам, пятнистой ликвации и пористости. Отпадает необходимость в термической обработке для ликвидации флокенов в прокате, улучшаются механические свойства, снижается склонность к наводораживанию.

При использовании особо чистой по примесям стали можно добиться очень значительного повышения технического ресурса канатов и пружин при одновременном улучшении коррозионной стойкости.

5.2. Качество слитка и заготовки

Помимо высоких требований к чистоте стали, для получения проволоки высокого качества должны быть повышены требования к качеству слитка. Известно, что слиток – это неоднородное тело. Если сделать химический анализ проб, взятых из различных мест слитка, то можно убедиться, что он не везде одинаковый. Неоднородность химического состава в слитке называется ликвацией и вызывается неравномерностью кристаллизации Ликвация приводит к анизотропии механических свойств в продольном и поперечном направлениях при дальнейшем волочении и проявляется в снижении работоспособности изделий из проволоки.

Для канатов и других проволочных изделий ответственного назначения рекомендуется использовать металл из средней части слитка.

Стальные слитки неоднородны не только по химическому составу, но и по структуру, проявляющейся в усадочной раковине и усадочной рыхлости.Для изготовления проволоки недопустимо использование металла с усадочной раковиной или рыхлостью: проволока получается неоднородной по механическим свойствам, часто рвется при волочении, имеет склонность к расслоению.

Нераскисленная сталь склонна к образованию подкорковых пузырей. Если эти пузыри при прокатке вскрываются и окисляются, то образуются волосовины и трещины. Волосовины ухудшают механические свойства проволоки.

Происхождение плен связано с некачественной разливкой стали сверху. Качество слитков характеризуется также состоянием их поверхности. Все неудаленные пороки на поверхности слитков переходят на поверхность заготовки, предназначенной для проката катанки.

Наиболее часто встречающиеся дефекты поверхности следующие:

1.  плены;

2. шлаковые включения;

3. трещины поперечные и продольные;

4. наплывы и бугры;

5. заворот корки;

Все эти дефекты связаны с качеством изложниц, скоростью разливки и остывания стали.

Практически все упомянутые дефекты слитка устраняются при использовании непрерывной разливки стали. Непрерывная разливка существенно повышает выход годного – до 95-97% массы жидкой стали за счет сокращения обрези из-за усадочной раковины и усадочной рыхлости. Небольшие размеры поперечного сечения слитка и высокая скорость кристаллизации резко снижают химическую и структурную неоднородность стали, улучшают качество поверхности заготовок.

Химическая и структурная однородность стали обеспечивает качество катанки и проволоки: чем однороднее по составу сталь и равномернее ее структура, тем меньше разбег прочностных и вязких характеристик проволоки по длине и сечению.

5.3.  Контроль качества заготовки, предназначенной для проката

катанки

В условиях современного металлургического производства обеспечение надлежащего качества продукции возможно только при условии систематического и широкого контроля технологи­ческого процесса.

Контроль осуществляется в виде плавочного контроля, контроля отдельных производственных процессов и конечного контроля.

5.3.1. Плавочный контроль

Плавочный контроль преследует следующие цели:

1.  установление качества стали данной плавки;

2.  назначение плавки стали в зависимости от ее качества для прокатки на соответствующие заказы;

3. установление специальной технологии, гарантирующей хо­рошее качество конечной продукции.

Осуществление плавочного контроля зависит от состава ста­ли, ее назначения и требований, предъявляемых к этой стали.

В большинстве случаев производится выборочный контроль слитков плавки. Для плавочного контроля обычно выбирают один-два слитка от каждой плавки или поддона. Для неответст­венных сортов стали плавочный контроль не производится. Объ­ем плавочного контроля зависит от состава стали и ее назна­чения.

В исключительных случаях при изготовлении особо ответст­венных изделий контролируется каждый слиток в отдельности.

Отобранные для плавочного контроля слитки прокатывают на заготовку отдельно или вместе со слитками всей плавки.

От заготовки, полученной из контрольных слитков, отбирают в определенном порядке темплеты, из которых изготовляют образ­цы для установления по ним качества стали.

При плавочном контроле в зависимости от назначения стали определяется:

1. соответствие условий выплавки и разливки стали техноло­гической инструкции;

2. химический состав стали;

3. качество слитков, которое определяется:

а)   поперечной макроструктурой;

б)  продольной макроструктурой;

в)   продольным изломом;

4. неметаллические включения, микроструктура;

5. механические и другие свойства;

6. зерна в стали;

Наиболее сложной является оценка качества по макрострук­туре и излому.

При оценке качества по макроструктуре определяется:

а)   флокеночувствительность стали (по числу флокенов на ма­крошлифе);

б)  наличие свищей (пузырей), недопустимых в спокойной стали;

в)   пористость, характеризующая недостаточную плотность стали;

г)   ликвация;

д)  волосовины;

е)   другие дефекты.

Оценка по этим дефектам производится по специальным пятибальным шкалам.

По результатам оценки металл плавки назначают на опреде­ленный заказ. Металл плавок с лучшими показателями назнача­ют на самые ответственные заказы.

Если при плавочном контроле обнаруживаются исправимые пороки (флокены, карбидная ликвация), то плавке дается специ­альная технология обработки, гарантирующая качество готовой продукции.

5.3.2. Контроль отдельных производственных процессов

Задача контроля отдельных производственных процессов — установить качество стали в процессе самого производства. Такой контроль позволяет выявлять причины ухудшения (если оно имеет место) качества продукции на отдельных участках производства и дает возможность устранить их в процессе самого производства.

Производственные процессы в прокатных цехах сводятся в ос­новном к следующим:

1.  подача слитков, заготовки и полупродукта на склады и к печам;

2. подготовка слитков и полупродукта (блюмов, слябов, заго­товки) к прокатке;

3. посадка металла в нагревательные печи;

4. нагрев слитков и полупродукта и выдача их для прокатки;

5. прокатка слитков и полупродукта на заготовку, сорт, лист и ленту;

6. разрезка прокатанной продукции;

7. охлаждение после горячей прокатки, термическая обработ­ка после холодной прокатки;

8. отделка продукции;

9. сдача готовой продукции.

На всех участках контролируется процесс, установленный тех­нологическими инструкциями.

При производстве марочных и качественных сталей на всех этапах строжайшим образом наблюдают за тем, чтобы марки сталей не были перепутаны. На складах проверяется соответст­вие маркировки на металле записям в документах, относящихся к этой стали.

При посадке в нагревательные печи в ряде случаев сталь контролируют на «искру». По форме и цвету искр, получа­ющихся при обработке наждачным камнем, можно установить, соответствует ли данная сталь по химическому составу марке ста­ли, указанной маркировкой.

При нагреве контролируется правильность посадки, про­движения металла и выдачи его из печи, температурный режим нагрева и режим горения.

При прокатке контролируется температура начала и кон­ца прокатки, режим обжатия, профиль по размерам и допускам, качество поверхности прокатанного металла.

Контроль по размерам и допускам, по качеству поверхности профиля и на закаты при прокатке, например, сорта осуществ­ляется как в процессе прокатки, так и после прокатки.

При разрезке прокатанных полос контролируется правильность отрезки прибыльной части (при прокатке слитков), разрезка на отдельные заготовки, штанги, клеймение (маркировка) заготовки, штанг и т. д., а также отходов.

При охлаждении готовой продукции контроли­руется (в тех случаях, когда это требуется) загрузка металла в устройства для медленного охлаждения, температура и время выемки из них (что особенно важно для флокеночувствительных сталей).

При отделке и сдаче готовой продукции контролируется правильность правки, маркировки, обработки по заданным тер­мическим режимам, проверяется правильность заданных размеров и допусков на эти размеры. Металл подвергается всем предусмотренным сдаточным испытаниям (конечный контроль). Перед окончательной сдачей на каждую партию металла заполняется соответствующий сдаточный документ (сертификат), в котором указываются все основные характеристики данной партии ме­талла.

Сертификат подписывается должностными лицами и ответст­венными работниками отдела технического контроля, после чего сталь отгружается заказчику.

5.3.3. Конечный контроль

Задача конечного контроля — установить качество готовой продукции, соответствие качества этой продукции техническим условиям, действующим стандартам и отдельным требованиям

Объем конечного контроля зависит от состава стали, ее на­значения и требований, предъявляемых к ней.

При конечном контроле определяются.

1.       Внутренние пороки в стали по излому и макроструктуре.Сталь контролируется на внутренние трещины, остатки уса­дочной раковины, флокены, пористость и свищи, обезуглерожи­вание, перегрев, расслоение и другие пороки.

2.       Неметаллические включения в стали.

Неметаллические включения можно наблюдать под микроско­пом. Эти включения оказывают большое влияние на качество стали, в ряде случаев заметно ухудшая его. Из неметаллических включений наиболее распространены сульфиды (FeS, MnS и др.) - соединения металла с серой, оксиды (FeO, А1₂0₃ и др.) - соединения металла с кислородом, нитриды - соединения с азо­том.    

Допустимое количество неметаллических включений в стали по балльной системе оговаривается в технических условиях и стандартах.

5.3.4 Обезуглероживание, карбидная (цементитная) сетка,

ми­кроструктура стали

На обезуглероживание контролируются образцы, отобранные от горячекатаной  и термически обработанной стали. Обезуглероженный слой определяется на поперечном шлифе под микроско­пом. Оценка производится по месту с наибольшим обезуглерожи­ванием. Допустимая глубина обезуглероживания раз­лична для различных марок и размеров стали. Например, шари­коподшипниковая сталь с обезуглероживанием свыше 1% не мо­жет быть использована по прямому назначению.

О карбидной сетке. В процессе охлаждения после прокатки и при термической обработке углеродистых и некоторых легированных сталей по границам зерен происходит выделение избыточного цементита, который окружает зерна в виде оболочки, образуя цементитную (карбидную) сетку. Карбидная сетка может быть тонкой, грубой, сплошной и разорванной. Нали­чие ее как хрупкой составляющей отрицательно сказывается на пластических свойствах стали.

Контроль на карбидную сетку осуществляется под микроскопом на поперечных шлифах.

.

                     

Рисунок 1 - Микроструктура обезуглероженной стали

Контроль микроструктуры - один из обязательных видов контроля отоженной стали. В зависимости от свойств (обраба­тываемость, возможность получения гладкой поверхности, доста­точная вязкость и пластичность для штамповки в холодном со­стоянии) сталь должна иметь определенную микроструктуру.

Микроструктура контролируется под микроскопом с примене­нием балльной оценки.

5.3.5.  Определение наличия пороков в стали методом осадки и

ступенчатой обточки

Для испытания методом осадки в горячем, а в некоторых слу­чаях и в холодном состоянии применяют образцы, по высоте рав­ные двум диаметрам. Металл считается выдержавшим испыта­ние на осадку, если на образцах после осадки нет надрывов и тре­щин, вызванных вскрывшимися пороками стали.

Ступенчатой обточкой устанавливается отсутствие волосовин в металле.

Качество стали определяется также технологическими проба­ми, к которым относятся:

а)   испытание на выдавливание;

б)  гиб с перегибом и загиб на определенный угол;

в)   копровые испытания и др.

Конечный контроль осуществляется выборочным путем. При неудовлетворительных результатах контроля первой партии образцов по некоторым видам допускается повторное испытание на удвоенном количестве образцов. При неудовлетворительных повторных испытаниях сталь бракуется.

 Оптимизация контроля качества

Для обеспечения стандартизации контроля на предприятиях металлургической отрасли целесообразно осуществить оптимизацию и автоматизацию контроля качества металлопродукции на основе современных информационных технологий.

В данной работе выполнен анализ влияния технологических схем производства различной металлопродукции на возникновение дефектов макро- и микроструктуры сталей с учетом трансформации дефектов макроструктуры при последующих переделах. Оценивалась целесообразность дальнейшего передела заготовки при возникновении какого-либо дефекта, в зависимости от марки стали и условий производства.

Сделан вывод, что правильная классификация дефектов - одно из основных условий повышения качества стали. Была предложена классификация дефектов макроструктуры последующей схеме:

- дефекты слитка открытой выплавки;

- дефекты обработки металла давлением;

- дефекты специальных процессов металлургии;

- дефекты отделочных операций.

Наиболее значимым этапом в процессе контроля является быстрый поиски анализ необходимой информации, а также создание и сохранение базы данных, что является не мыслимым без использования современной персональной вычислительной техники. На основании выше перечисленного исследования было разработано программное обеспечение, включающее следующие разделы:

- классификация сталей и сплавов;

-  ГОСТ и ТУ на производство и поставку металлопродукции;

-  подготовка проб на анализ, классификация дефектов макроструктуры;

-  классификация дефектов микроструктуры.

 Установлены связи между разделами. Реализован принцип сравнения, позволяющий пользователю идентифицировать дефект.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Подготовка специалистов по метрологии в металлургии /Борискин О.И., Ларин С.Н., Анисимова М.А., Нуждин Г.А. //Черные металлы.-2019. №12. –С.70-73.

2.ГОСТ Р 8.820-2013.ГСОЕИ,Метрологическое обеспечение. Основные положения.- Введ.01.01.2015.

3. Белалов Х.Н., Клековкин А.А , Клековкина Н.А, и др.Стальная проволока: монография., Магнитогорск. МГТУ им.Г.И.Носова, 2011. –689 с.

4.Лифиц И.М.Стандартизация, метрология и подтверждение соответствия: учебник и практикум для СПО.,-М.: Издательство ЮРАЙТ,2018.-314 с.

5. Снижение загрязненности высокоуглеродистой стали неметаллическими включениями / Сычков А.Б., Деревянченко И.В., Жигарев М.А. и др. // Метизы. - 2007. - №2.     

                И.о.директору

ФБУ « ЦСМ Республики Башкортостан»

                   С.А. Севницкому

Высылаем Вам на конкурс исследовательскую работу по теме «Контроль качества стали»,  выполненной студентом 4-го курса ГБПОУ   по специальности 22.02.05. «Обработка металлов давлением» Гиниятуллиным Айгизом Ильдаровичом    (контактный телефон  [phone]) под руководством преподавателем спецдисциплин Султановой Сарой Якубовной (89613705650).

И.о. директора колледжа                                  И.Н.Мулюкина