QC成果提高車輪鋼圓坯碳偏析分析的準確率

1、提高車輪鋼圓坯碳偏析分析準確率1*課題背景景車輪是馬馬鋼的拳拳頭產(chǎn)品品，由于于它的特殊用途途，考慮到安全性等等因素，所以對對鑄坯質(zhì)質(zhì)量有較較高的要要求。車輪鋼在連鑄過程程中因電電磁攪拌拌和選分分結(jié)晶等等的作用用，在鑄鑄坯的近近表面和和1/2半徑處區(qū)域存在明顯顯的碳偏偏析，它直接影響響到車輪輪輪轂踏踏面及附附近區(qū)域域的硬度度，最終終影響車輪的使用性能能。我們在對碳偏偏析研究究過程中中發(fā)現(xiàn)碳碳偏析分分析的準準確率對對碳偏析析研究顯顯得尤為為重要。因此，我們成成立QC小組開展展QC活動，對對車輪圓圓坯碳偏偏析分析析方法進進行研究究，更好好的為連連鑄工藝藝優(yōu)化提提供支撐撐。課題背景景*課題背景景名詞解

2、釋釋碳偏析：凝固過過程中碳碳元素分分布不均均勻的現(xiàn)現(xiàn)象，稱稱之為碳碳偏析。碳偏析分分析準確確率：同同一個試樣測量量的偏差度度在0.951.05范圍內(nèi)視視為準確確，超出出該范圍圍視為不不準確。偏差度：同一個個試樣測量量值與平均均值的比比值：。*小組名稱：煉鋼工藝藝研究所所QC小組小組成立立時間：2011年5月課題類型型：攻關(guān)型活動時間間：2011年5月2011年12月小組簡介制表人：浦紹敏敏制制表表時間：2011年5月小組成員概況況表*備注：表表中紅色箭頭頭為活動計計劃，藍色實線線為實際進進度。QC小組活動動計劃表表制表人：陳潔制表時間間：2011年10月選擇課題*提高車輪鋼圓坯碳偏析分析準確率

3、選擇課題目前，車車輪鋼圓坯碳碳偏析的分分析準確確率僅為為70%現(xiàn)行采用用的碳偏析分析檢測方法法不合適，準確率率低，且且不能準確反映鑄坯凝固過過程中碳碳偏析特征。現(xiàn)狀存在問題題選定課題題*現(xiàn)狀調(diào)查查現(xiàn)狀調(diào)查目前碳偏析分析析方法是，用空心鉆在圓坯坯上鉆取30mm x20mm的柱狀樣樣，利用光譜檢測測碳含量量，進行行碳偏析析分析。該方法法存在的缺缺點是：1、試樣尺尺寸較大大；2、光譜光斑斑大，達到到10mm；3、因平均均效應(yīng)不不能準確反映鑄坯碳偏偏析特征征。*70.0%現(xiàn)狀調(diào)查查現(xiàn)狀調(diào)查2011年1月到3月碳偏析析分析準確率準確率70%*現(xiàn)狀調(diào)查現(xiàn)狀調(diào)查查問題主要要癥結(jié)排排查QC小組成員員針對碳碳偏

4、析分分析不準準確的部部分，進進行癥結(jié)結(jié)排查分分析，結(jié)果如下下：碳偏析分析不準準確的癥癥結(jié)排查查表制表人：浦紹紹敏制制表時時間：2011年6月*影響圓坯坯碳偏析析分析準準確率的的原因排排列圖分析試樣樣代表性性差分析試樣樣有油污分析試樣樣藍樣分析誤差差其他可見，影響圓坯碳偏析分析準確率的主要癥結(jié)是：分析試樣代表性差現(xiàn)狀調(diào)查查N=6001020304050600%20%40%60%80%100%48432380%86.7%91.7%95%100%制圖人：浦紹敏敏制制圖時間間：2011年6月主要癥結(jié)結(jié)*90%目標設(shè)定定及可行行性分析析70%活動前活動目標標目標設(shè)定目標設(shè)定定通過現(xiàn)狀狀調(diào)查分分析，我我們

5、決定定把碳偏偏析分析析準確率率由70%提高到90%作為本次次QC活動的目目標。*目標設(shè)定1、車輪鋼圓坯碳碳偏析最最嚴重的的區(qū)域是是白亮帶帶以及柱柱狀晶和和等軸晶晶交界處處，由于目目前取樣樣方法的試樣過大，不具代代表性，只要采采取有效效措施，特別是加加大以上上兩個偏偏析帶的的取樣密密度，就就可以實現(xiàn)現(xiàn)目標；2、相關(guān)領(lǐng)導對我我們課題題很重視視，提供供有力的的技術(shù)支支持和資資源保障障，并且且親自參參與其中中；3、小組成成員具備備豐富的的檢驗、質(zhì)量、工藝等等方面的的知識和和相關(guān)經(jīng)經(jīng)驗；4、目標值值預(yù)測：通過原因排查查可以看看出分析析試樣代代表性差差占80%，我們只要解決決這種問問題的90%，則理論論分

6、析準準確率就可以提高到90%以上；70.0%+(1-70.0%)80.0%90.0%91.6%90%可行性分分析：完成目標標可行！目標設(shè)定定及可行行性分析析*原因分析法環(huán)料人分析試樣代表性差機試樣鉆取取過程溫溫度較高高冷卻不足足取樣密度度不夠取樣方法法不當磁座鉆操操作不當當培訓不夠夠磁座鉆轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速快磁座鉆無無調(diào)速試樣帶油油污試樣未清清洗干凈凈未嚴格按按要求取取樣取樣位置置人為偏偏差分析試樣樣代表性性差的因果圖制圖人：陳潔制圖時間間：2011年6月原因分析析冷卻水溫高沒有取樣樣規(guī)程沒有有效的清清洗措施施*取樣位置置人為偏偏差磁座鉆無無調(diào)速沒有有效效的清洗措施施培訓不夠夠冷卻水溫溫高 沒有取樣規(guī)程程

7、末端原因因4末端原因因1末端原因因5末端原因因6末端原因因3末端原因因2原因分析析原因分析析*要因確認認要因確認認表*要因確認認制表人：浦紹紹敏制制表時時間：2011年6月*要因確認認沒有有效效的清洗洗措施1要因 測量差值值5%（不符合合標準）小組成員員對比了不同清清洗方法法對試樣樣檢測結(jié)結(jié)果的影影響，發(fā)發(fā)現(xiàn)超聲聲波清洗洗過的試樣樣碳含量量顯著下下降，數(shù)數(shù)據(jù)證明明試樣加加工過程程中沾染染的油污污嚴重地影影響了碳含量量的檢測測分析，清洗前前后測量量差值5%。*磁座鉆無無調(diào)速2要因確認認不出現(xiàn)藍藍樣（符合標標準）且光譜分析面在圓柱形上表面，而藍樣發(fā)生區(qū)域為圓柱樣側(cè)面。小組成員經(jīng)過實際操作發(fā)現(xiàn)，取樣

8、時雖然鉆頭速度不可調(diào)，但不會造成試樣表面發(fā)藍（藍樣）。是否產(chǎn)生藍樣分析面非要因*要因確認認取樣位置置人為偏偏差3由于取樣樣位置人人為偏差差，在取取光譜圓柱柱樣時，很難保保證五個圓柱樣樣的圓心心落在同同一條直直徑上，造成分析結(jié)果果不能很好反映徑向的碳含量量分布。但經(jīng)試試驗數(shù)據(jù)據(jù)驗證，影響不大。非要因 測量差值值5%(符合標準準）*要因確認認冷卻水溫溫高4試樣溫度度100冷卻水溫溫度50（符合標標準）小組成員利用測溫槍現(xiàn)場測量了鑄坯和試樣的溫度，發(fā)現(xiàn)在開動冷卻水的情況下，鑄坯和試樣溫度均低于100。小組成員測量冷卻水溫度，冷卻水溫度為2040。冷卻水溫度試樣溫度非要因*沒有取樣樣規(guī)程5要因確認認試

9、樣直徑徑30mm由于目前前對碳偏偏析的檢檢測及分分析沒有有統(tǒng)一的的標準，操作時時憑經(jīng)驗驗用磚頭頭取樣，目前的的取樣方方法是延延徑向取取5個柱狀樣樣，每個個試樣徑徑向厚度度為30mm，通過查查閱相關(guān)關(guān)資料，碳偏析析分析時時，試樣樣徑向厚厚度一般般為35mm。要因徑向厚度度大于35mm不符合標標準*培訓不足足6要因確認認合格率100%（符合標標準）通過查閱培訓記錄和現(xiàn)場技能考核，鉆樣操作人員的操作合格率為100%取樣人員上崗前都經(jīng)過培訓，培訓時長為4小時。培訓考核非要因*要因確認認要因沒有取樣樣規(guī)程沒有有效效的清洗措施施*制定對策根據(jù)“5W1H”制定對對策實施施表*對策實施要因：沒有取取樣規(guī)程程對

10、策：制定取取樣規(guī)程程，碳偏偏析試樣樣取樣方方法由取柱狀樣樣改為取片樣。對策實施施一30mm12mm*對策實施制定取樣方案：對策實施施一：*對策實施施對策實施對策效果果通過制定定取樣規(guī)規(guī)程，改改變?nèi)臃绞绞?，由取片樣代代替柱狀狀樣，之前碳碳偏析分析反映的是每?20s的變化情情況，現(xiàn)在片樣樣反映的是間隔隔幾秒的的變化情情況，達達到增加取樣密度，比比較真實實的反映映碳偏析的的目標。達到增加加取樣密度的目的！*對策實施對策實施后碳偏析析分析準準確率的的情況：對策實施施之后，每一個個片樣都都能更真真實的反反映該偏偏析點碳碳含量的的真實值值，能更更客觀的的反映鑄鑄坯偏析析特征，提高碳碳偏析分分析準確確率

11、。對策實施施后碳偏偏析分析析準確率率情況*對策實施要因：沒有有有效的清清洗措施施對策：采取有有效的清清洗措施施，采用用超聲波波清洗儀儀對試樣樣進行清清洗對策實施施二：把從圓坯坯上取下下的片樣放放入超聲波波清洗儀儀進行清清洗，去去掉試樣表面面的油污，避避免對分分析結(jié)果果造成影影響。*小組成員員發(fā)明的的試樣自自動風干干裝置：對策實施*對策實施施對策實施對策效果果達到降低低油污影影響的目目標！通過對試試樣進行行超聲波波清洗，達到減減少試樣上殘殘留的油油污的目目標，通通過對結(jié)結(jié)果進行行比較，可以看看出經(jīng)過過超聲波波清洗后后的試樣樣，兩次次檢驗結(jié)結(jié)果比較較一致。*效果檢查效果檢查查：效果檢查查！主要原因

12、因?qū)Σ邔嵤┦┣皩Σ邔嵤┦┖螅ㄒ唬Σ邔嵤┦┖蟮男Ч?效果檢查查：效果檢查實施前活動中實施后70%85%95%對策實施施前后碳偏偏析分析析準確率率*活動前活動目標活動后活動前活動目標活動后70%90%95%圓滿完成成活動目目標！（二）目目標值完完成情況況效果檢查查：效果檢查*效果檢查查：碳偏析分析析準確率率統(tǒng)計，始終能能保持在在小組目標值90%以上，證證明我們采取取的措施施效果很很好，達達到預(yù)期期目標。目標實現(xiàn)鞏固期小組目標效果檢查（三）效效果跟蹤蹤檢查*效果檢查活動后碳碳偏析分分析準確確率上升升到95%，我們對對不準確確的進行行癥結(jié)排排查分析析，活動前的的癥結(jié)：分析試樣樣代表性性差已經(jīng)由原

13、原來的80%降低到現(xiàn)現(xiàn)在6.7%，主要癥結(jié)已轉(zhuǎn)變成成片樣發(fā)藍?；顒雍筇继计龇治霾粶蕼蚀_的癥癥結(jié)排查查表制表人：浦紹紹敏制制表時時間：2011年9月效果檢查查：（四）活活動后碳碳偏析分分析不準準確的癥癥結(jié)排查查情況*效果檢查查：效果檢查活動后影影響圓坯坯碳偏析析分析準準確率的的原因排列的柱柱狀圖活動前問題的的主要癥癥結(jié)已基基本得到到解決！主要癥結(jié)結(jié)60%20%13.33%6.67%*通過QC小組活動，小組成員制定了一整套新的取樣制樣方法，及相關(guān)改進措施，把碳偏析分析準確率由原來的70%提高到95%，對連鑄工藝優(yōu)化改進提供了更好的支撐。有形效益評估效果檢查車輪圓坯坯碳偏析析分析準準確率提高了25

14、.00%（五）效效益評估估*通過本次QC活動，小組成員集思廣益、齊心協(xié)力、團結(jié)協(xié)作，很好的發(fā)揮了主觀能動性，大大提升了小組成員提出、分析和解決問題的能力，綜合素質(zhì)得到增強。 無形效益評估效果檢查小組成員員在QC活動過程程中加深深了對碳碳偏析方方面知識識的了解解，掌握握了利用用實驗驗驗證創(chuàng)新新思路的的研究方方法，提提高了團團隊工作作的能力力，加強強了團隊隊凝聚力力提升綜合合素質(zhì)：加強團隊隊意識：*措施一：為了固固化對策策措施，特制定了圓坯碳偏偏析試樣樣取樣方方法，標準號：MTS60001-2011-01，保證以后取樣樣作業(yè)的的標準化。制定鞏固固措施 標準化標準化*我們將本本次活動動所確定定的工藝藝方案及及有關(guān)圖圖紙資料料，匯編編成冊，并把所所有資料料收集整整理，歸歸檔保存存。 標準化*下一步計劃總結(jié)及下下一步打打算：一、小組組團隊及及個人收收獲：解決問題的信心團隊精神12345個人能力質(zhì)量意識QC知識通過小組組成員在在整個QC活動中的的自我評評價，作作雷達圖圖發(fā)現(xiàn)：1、小組成成員“團團隊精神神”和“QC知識”的的提高最最為明顯顯。2、“