QC成果提高车轮钢圆坯碳偏析分析的准确率.ppt

提高车轮钢圆坯碳偏析分析准确率 1 课题背景 车轮是马钢的拳头产品 由于它的特殊用途 考虑到安全性等因素 所以对铸坯质量有较高的要求 车轮钢在连铸过程中因电磁搅拌和选分结晶等的作用 在铸坯的近表面和1 2半径处区域存在明显的碳偏析 它直接影响到车轮轮毂踏面及附近区域的硬度 最终影响车轮的使用性能 我们在对碳偏析研究过程中发现碳偏析分析的准确率对碳偏析研究显得尤为重要 因此 我们成立QC小组开展QC活动 对车轮圆坯碳偏析分析方法进行研究 更好的为连铸工艺优化提供支撑 课题背景 课题背景 名词解释 碳偏析 凝固过程中碳元素分布不均匀的现象 称之为碳偏析 碳偏析分析准确率 同一个试样测量的偏差度在0 95 1 05范围内视为准确 超出该范围视为不准确 偏差度 同一个试样测量值与平均值的比值 小组名称 炼钢工艺研究所QC小组小组成立时间 2011年5月课题类型 攻关型活动时间 2011年5月 2011年12月 制表人 浦绍敏制表时间 2011年5月 小组成员概况表 备注 表中红色箭头为活动计划 蓝色实线为实际进度 QC小组活动计划表 制表人 陈洁制表时间 2011年10月 目前 车轮钢圆坯碳偏析的分析准确率仅为70 现行采用的碳偏析分析检测方法不合适 准确率低 且不能准确反映铸坯凝固过程中碳偏析特征 现状 存在问题 选定课题 现状调查 目前碳偏析分析方法是 用空心钻在圆坯上钻取 30mmx20mm的柱状样 利用光谱检测碳含量 进行碳偏析分析 该方法存在的缺点是 1 试样尺寸较大 2 光谱光斑大 达到10mm 3 因平均效应不能准确反映铸坯碳偏析特征 70 0 现状调查 2011年1月到3月碳偏析分析准确率 准确率70 现状调查 问题主要症结排查 QC小组成员针对碳偏析分析不准确的部分 进行症结排查分析 结果如下 碳偏析分析不准确的症结排查表 制表人 浦绍敏制表时间 2011年6月 影响圆坯碳偏析分析准确率的原因排列图 分析试样代表性差 分析试样有油污 分析试样蓝样 分析误差 其他 现状调查 N 60 0 10 20 30 40 50 60 0 20 40 60 80 100 48 4 3 2 3 80 86 7 91 7 95 100 制图人 浦绍敏制图时间 2011年6月 主要症结 90 目标设定及可行性分析 70 活动前 活动目标 目标设定 通过现状调查分析 我们决定把碳偏析分析准确率由70 提高到90 作为本次QC活动的目标 1 车轮钢圆坯碳偏析最严重的区域是白亮带以及柱状晶和等轴晶交界处 由于目前取样方法的试样过大 不具代表性 只要采取有效措施 特别是加大以上两个偏析带的取样密度 就可以实现目标 2 相关领导对我们课题很重视 提供有力的技术支持和资源保障 并且亲自参与其中 3 小组成员具备丰富的检验 质量 工艺等方面的知识和相关经验 4 目标值预测 通过原因排查可以看出分析试样代表性差占80 我们只要解决这种问题的90 则理论分析准确率就可以提高到90 以上 70 0 1 70 0 80 0 90 0 91 6 90 可行性分析 完成目标可行 目标设定及可行性分析 法 环 料 人 分析试样代表性差 机 试样钻取过程温度较高 冷却不足 取样密度不够 取样方法不当 磁座钻操作不当 培训不够 磁座钻转速快 磁座钻无调速 试样带油污 试样未清洗干净 未严格按要求取样 取样位置人为偏差 分析试样代表性差的因果图 制图人 陈洁制图时间 2011年6月 原因分析 冷却水温高 没有取样规程 没有有效的清洗措施 取样位置人为偏差 磁座钻无调速 没有有效的清洗措施 培训不够 冷却水温高 没有取样规程 末端原因4 末端原因1 末端原因5 末端原因6 末端原因3 末端原因2 原因分析 原因分析 要因确认 要因确认表 要因确认 制表人 浦绍敏制表时间 2011年6月 要因确认 没有有效的清洗措施 要因 测量差值 5 不符合标准 小组成员对比了不同清洗方法对试样检测结果的影响 发现超声波清洗过的试样碳含量显著下降 数据证明试样加工过程中沾染的油污严重地影响了碳含量的检测分析 清洗前后测量差值 5 磁座钻无调速 要因确认 不出现蓝样 符合标准 非要因 要因确认 取样位置人为偏差 由于取样位置人为偏差 在取光谱圆柱样时 很难保证五个圆柱样的圆心落在同一条直径上 造成分析结果不能很好反映径向的碳含量分布 但经试验数据验证 影响不大 非要因 测量差值 5 符合标准 要因确认 冷却水温高 试样温度 100 冷却水温度 50 符合标准 非要因 没有取样规程 要因确认 试样直径30mm 由于目前对碳偏析的检测及分析没有统一的标准 操作时凭经验用砖头取样 目前的取样方法是延径向取5个柱状样 每个试样径向厚度为30mm 通过查阅相关资料 碳偏析分析时 试样径向厚度一般为3 5mm 要因 径向厚度大于3 5mm不符合标准 培训不足 要因确认 合格率100 符合标准 非要因 要因确认 没有取样规程 没有有效的清洗措施 根据 5W1H 制定对策实施表 要因 没有取样规程对策 制定取样规程 碳偏析试样取样方法由取柱状样改为取片样 对策实施一 30mm 1 2mm 制定取样方案 对策实施一 对策实施 对策效果 通过制定取样规程 改变取样方式 由取片样代替柱状样 之前碳偏析分析反映的是每隔420s的变化情况 现在片样反映的是间隔几秒的变化情况 达到增加取样密度 比较真实的反映碳偏析的目标 达到增加取样密度的目的 对策实施后碳偏析分析准确率的情况 对策实施之后 每一个片样都能更真实的反映该偏析点碳含量的真实值 能更客观的反映铸坯偏析特征 提高碳偏析分析准确率 对策实施后碳偏析分析准确率情况 要因 没有有效的清洗措施对策 采取有效的清洗措施 采用超声波清洗仪对试样进行清洗 对策实施二 把从圆坯上取下的片样放入超声波清洗仪进行清洗 去掉试样表面的油污 避免对分析结果造成影响 小组成员发明的试样自动风干装置 对策实施 对策效果 达到降低油污影响的目标 通过对试样进行超声波清洗 达到减少试样上残留的油污的目标 通过对结果进行比较 可以看出经过超声波清洗后的试样 两次检验结果比较一致 效果检查 效果检查 主要原因 对策实施前 对策实施后 一 对策实施后的效果 效果检查 实施前 活动中 实施后 70 85 95 对策实施前后碳偏析分析准确率 圆满完成活动目标 二 目标值完成情况 效果检查 效果检查 碳偏析分析准确率统计 始终能保持在小组目标值90 以上 证明我们采取的措施效果很好 达到预期目标 三 效果跟踪检查 活动后碳偏析分析准确率上升到95 我们对不准确的进行症结排查分析 活动前的症结 分析试样代表性差已经由原来的80 降低到现在6 7 主要症结已转变成片样发蓝 活动后碳偏析分析不准确的症结排查表 制表人 浦绍敏制表时间 2011年9月 效果检查 四 活动后碳偏析分析不准确的症结排查情况 效果检查 活动后影响圆坯碳偏析分析准确率的原因排列的柱状图 活动前问题的主要症结已基本得到解决 主要症结 60 20 13 33 6 67 车轮圆坯碳偏析分析准确率提高了25 00 五 效益评估 小组成员在QC活动过程中加深了对碳偏析方面知识的了解 掌握了利用实验验证创新思路的研究方法 提高了团队工作的能力 加强了团队凝聚力 提升综合素质 加强团队意识 措施一 为了固化对策措施 特制定了 圆坯碳偏析试样取样方法 标准号 MTS60001 2011 01 保证以后取样作业的标准化 制定巩固措施 标准化 我们将本次活动所确定的工艺方案及有关图纸资料 汇编成册 并把所有资料收集整理 归档保存 总结及下一步打算 一 小组团队及个人收获 通过小组成员在整个QC活动中的自我评价 作雷达图发现 1 小组成员 团队精神 和 QC知