Контроль качества — совокупность действий, направленных на проверку соответствия характеристик материалов действующим стандартам и установленным техническим требованиям. Позволяет выявить дефекты и отклонения от заданных параметров, предотвратить использование некачественной продукции в производстве, минимизировать брак и гарантировать высокие эксплуатационные характеристики конечных изделий. Существует несколько методов контроля качества материалов. Ниже мы подробно рассмотрим каждый из них.
Визуальный контроль
Метод основан на визуальном осмотре материалов или изделий с целью выявления дефектов на их поверхности, включая несоответствие цвета, формы и другие видимые признаки.
Преимущества визуального контроля:
- Простота и доступность — не требуются сложные приборы или инструменты — достаточно обычных средств освещения и, возможно, увеличительных устройств (лупы).
- Быстрота — осмотр выполняется достаточно быстро, что позволяет оперативно выявить дефекты.
- Экономичность — этот метод контроля не требует значительных затрат на оборудование.
Недостатки визуального контроля:
- Ограниченная точность — не позволяет выявить скрытые дефекты.
- Зависимость от опыта и квалификации оператора, что может влиять на результаты контроля.
Основные дефекты, которые можно выявить с помощью визуального осмотра:
- Трещины — дефект, вызванный неправильным охлаждением, перегрузками или ошибками при литье.
- Пористость — свидетельствует о нарушении технологического процесса при литье или охлаждении.
- Раковины — возникают из-за неправильной технологии производства или загрязнений в процессе.
- Следы коррозии — проявляются на поверхности материала в виде пятен, ржавчины или других признаков разрушения, указывают на неблагоприятные условия хранения или транспортировки.
- Царапины — возникают из-за неправильного обращения с материалами или инструментами. Приводят к снижению прочности изделия и ухудшению его внешнего вида.
- Заусенцы — образуются при обрезке и обработке материалов. Могут привести к нарушению геометрии или повреждению других частей изделия.
Визуальный осмотр можно проводить как в процессе производства, так и на завершающих стадиях, при окончательной проверке качества изделий.
Измерительный контроль
Предусматривает использование специализированных измерительных приборов для определения точных физических характеристик материалов: размера, формы, веса и других параметров. Более точен, чем визуальный контроль, и позволяет получать данные с высокой степенью достоверности. Требует определённых навыков и наличия специализированного оборудования.
Наиболее часто используемый прибор для измерительного контроля — микрометр. Это высокоточный инструмент, предназначенный для измерения линейных размеров объектов с погрешностью до 2–50 мкм, в зависимости от типа устройства и условий измерения.
В производстве металлической ленты микрометры используют для контроля толщины изделия на различных этапах производства, что позволяет:
- удостовериться, что готовая продукция соответствует заданным техническим характеристикам;
- оперативно выявлять отклонения от нормы и корректировать параметры производства;
- предотвратить выпуск продукции, не соответствующей нормам толщины;
- уменьшить количество брака и сокращает затраты на переработку или утилизацию материала.
Микрометры бывают механическими и электронными:
- механические имеют простую конструкцию и чаще всего используются для грубых измерений;
- электронные оснащены цифровыми дисплеями, имеют минимальную погрешность, могут обладать дополнительными функциями: автоматической калибровкой или сохранением результатов в память.
Измерительные приборы позволяют снизить влияние человеческого фактора и получать объективные данные. Раннее выявление отклонений от нормы помогает оперативно устранять проблемы и минимизировать вероятность выпуска бракованной продукции.
Химический анализ
Процесс, с помощью которого определяют химический состав материалов и их соответствие установленным стандартам качества. Может быть проведен с помощью различных методов, таких как:
- Спектроскопия — основана на взаимодействии вещества с электромагнитным излучением. В зависимости от того, какой тип излучения используется (ультрафиолетовое, видимое, инфракрасное, рентгеновское и др.), позволяет определить состав вещества, его концентрацию и другие характеристики.
- Рентгенофлуоресцентный (РФА) анализ — метод, при котором элементарный состав материала определяют путем измерения излучения, возникающего при воздействии рентгеновских лучей. Позволяет точно определить химический состав даже в сложных многокомпонентных материалах.
- Атомно-эмиссионный анализ (АЭА) — основаны на измерении спектра излучения, испускаемого атомами или ионами, которые находятся в возбужденном состоянии. Используют для определения элементного состава материалов, так как каждый элемент обладает уникальным спектром излучения.
Для экспресс-анализа на ПЗПС применяют ручной спектрометр — прибор, который позволяет быстро оценить химический состав, что особенно важно в процессе контроля качества на производственных линиях.
Для точного определения химического состава используют рентгенофлуоресцентные и атомно-эмиссионные приборы. Они обладают повышенной точностью и надежностью данных, что особенно важно при производстве прецизионных сплавов, где даже незначительные отклонения от заданного состава могут существенно повлиять на характеристики готовой продукции.
Механические испытания
Метод направлен на определение эксплуатационных свойств сталей и сплавов, а также на их способность выдерживать внешние нагрузки. Основная цель — получение информации о механических свойствах, таких как твердость, прочность, пластичность, ударная вязкость и другие.
Основные виды механических испытаний:
- Испытания на прочность (растяжение, сжатие, изгиб, удар) — проверка способности материала выдерживать статические или динамические нагрузки.
- Испытания на твердость — измерение устойчивости материала к деформации при вдавливании или царапании.
- Проверка на пластичность — оценка способности материала изменять форму без разрушения.
Механические испытания нужны для оценки специализированных материалов, применяемых в ответственных конструкциях и экстремальных условиях. Например, для сталей и сплавов марок:
- 40КХНМ, 36НХТЮ, 17ХНГТ — используют в упругих элементах: пружинах, мембранах. Должны обладать высокой прочностью и упругостью.
- 12Х18Н9, 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М3Т — обладают высокой устойчивостью к коррозии и применяются в условиях агрессивной среды.
- 60С2А, 65С2ВА, 65Г, 70, 70С2ХА — используют в производстве рессор, пружин и других изделий, испытывающих циклические нагрузки.
- 20Х13, ХН78Т — применяют в условиях повышенных температур и высоких нагрузок, например, в газотурбинных двигателях и теплообменниках.
Использование различных методик и инструментов при механических испытаниях позволяют применять этот метод в научных исследованиях, проектировании и контроле качества.
Физические испытания
Направлены на определение физических характеристик материалов, которые необходимы для оценки их свойств и соответствия заданным требованиям. Помогают определить:
- Коэрцитивную силу — способность материала сопротивляться намагничиванию или размагничиванию.
- Удельное электрическое сопротивление — характеристика, определяющая способность материала сопротивляться протеканию электрического тока.
- Температурный коэффициент линейного расширения (ТКЛР) — отражает степень изменения размеров изделия под воздействием температуры.
Материалы, для которых особенно важны физические испытания:
- Ленты и листы из электротехнической стали марок 20895, 20880, 20860, 20832, 21895, 21880, 21860, 21832 — используют для изготовления элементов электрических цепей.
- Магнитно-мягкие сплавы 50Н, 50НП, 79НМ, 80НМ, 81НМА, 49К2ФА-ВИ, 27КХ — применяют в сердечниках трансформаторов, реле и других магнитных устройствах.
- Сплавы с высоким электрическим сопротивлением Х15Ю5, Х23Ю5, Х23Ю5Т, Х20Н80Н, Х15Н60Н — используют в нагревательных элементах, резисторах и других устройствах, где важно поддержание стабильности электрических параметров.
- Сплавы с заданным ТКЛР 29НК, 36Н, 42Н — применяют в точных приборах, соединениях стекло-металл и других конструкциях, где важна минимизация температурных деформаций.
Физические испытания помогают обеспечить соответствие сталей и сплавов техническим требованиям, определить их пригодность для конкретного применения, повысить надежность и долговечность изделий.
Микроскопический анализ
Основная цель метода — изучение микроструктуры объектов для выявления микродефектов, структурных особенностей и оценки качества материала.
Принципы микроскопического анализа:
- Инструменты исследования:
- оптические микроскопы отраженного света — позволяют изучать поверхностные структуры и выявлять крупные микродефекты;
- растровые электронные микроскопы (РЭМ) — используют для более детального изучения микроструктуры, помогают обнаружить мельчайшие детали поверхности и внутренней структуры.
- Объекты анализа:
- металлы, сплавы, керамика, полимеры и другие материалы;
- выявляют такие особенности, как зернистость, фазовый состав, пористость, трещины и иные дефекты.
- Процесс исследования:
- подготовка образца: проводят шлифовку, полировку и иногда травление, чтобы сделать микроструктуру более видимой;
- анализ под микроскопом: исследователь детально изучает структуру и фиксирует выявленные дефекты изделия.
Микроскопический анализ позволяет глубже понять природу и поведение различных материалов на микроуровне, что особенно важно при производстве тонкой ленты.
Неразрушающий контроль (НК)
НК — совокупность методов, позволяющих оценить качество материалов, изделий или конструкций без их разрушения или повреждения.
Основные методы НК:
- Ультразвуковой контроль (УЗК) — используют для выявления внутренних дефектов: трещин, пустот и расслоения. Основан на прохождении ультразвуковых волн сквозь материал.
- Капиллярный контроль — позволяет обнаружить поверхностные трещины с помощью специального красителя.
- Магнитный контроль — применяют для выявления поверхностных и подповерхностных дефектов в ферромагнитных материалах.
- Рентгеновский контроль (РК) — позволяет обнаружить дефекты внутри материала с помощью рентгеновских лучей, создавая изображение структуры объекта.
- Электромагнитный и вихретоковый контроль — используют для анализа токопроводящих материалов.
- Тепловизионный контроль — помогает выявлять дефекты по изменению температурных характеристик поверхности объекта.
Неразрушающий контроль применяют для обеспечения безопасности и надежности продукции в следующих областях:
- Машиностроение и авиационная промышленность
- Контроль сварных швов.
- Выявление трещин, коррозии и других дефектов в металлических конструкциях.
- Строительство
- Оценка прочности бетонных конструкций.
- Обнаружение трещин и пустот в стенах, перекрытиях и других элементах зданий.
- Энергетика
- Диагностика трубопроводов, теплообменников, турбин и другого оборудования.
- Выявление коррозии, утечек и деформаций.
- Транспорт
- Химическая промышленность
- Проверка герметичности резервуаров, емкостей и труб.
- Обнаружение утечек и дефектов в системах хранения и транспортировки веществ.
Выбор конкретного метода НК зависит от типа материала, особенностей изделия или конструкции и от необходимой глубины проверки (поверхностной или внутренней).
Продукции ПЗПС: контроль качества на каждом этапе производства
У нас вы можете купить холоднокатаную ленту высокого качества, соответствующую требованиям ГОСТ 503-81, а также продукцию из специальных материалов, включая нихром, аналоги зарубежных сплавов семейства, прецизионные сплавы 27КХ, Х20Н80 и др.
ПЗПС гарантирует надежность, долговечность и соответствие каждого изделия требованиям ГОСТ и международным стандартам. Приглашаем вас ознакомиться с нашими услугами и производимой продукцией и сделать заказ на ленту высокого качества!
