Роль высшего руководства в системе менеджмента качества

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 1

Планирование при внедрении системы менеджмента качества

Как правило, организация планирует внедрить СМК в течение года, составляя календарный график(Разработка политики в области качества, Обучение высшего руководства, Формирование структуры СМК, Обучение персонала, Назначение и обучение внутренних аудиторов, Разработка Руководства по качеству, Разработка документации СМК, Формирование эффективной структуры предприятия в соответствии с бизнес –целями, Проведение внутренних аудитов). Легко внедрить отдельные требования стандарта, но не на многих предприятиях смогли правильно выделить действительно необходимые процессы, определить их взаимосвязь и критерии оценки и увязать их взаимодействие между собой – ведь даже когда процессы верно определены, часто на месте они представляют собой персонажей басни Крылова «Лебедь, рак и щука». Стандарты ИСО серии 9000: 2000 и ИСО/ТУ 16949: 2002 способствуют принятию процессного подхода при разработке, внедрении и улучшении СМК. «Желаемый результат достигается более результативно, когда видами деятельности и связанными с ними ресурсами управляют как процессом».

История развития метрологии

Метрология ведёт свою историю с античных времён и даже упоминается в Библии. Ранние формы метрологии заключались в установлении местными властями простых произвольных стандартов, зачастую основанных на простых практических измерениях, например длина руки. Самые ранние стандарты были введены для таких величин, как длина, вес и время, это делалось для упрощения коммерческих сделок, а также регистрации человеческой деятельности.

Новое значение метрология обрела в эпоху промышленной революции, она стала совершенно необходима для обеспечения массового производства.

Исторически важные этапы в развитии метрологии:

XVIII век — установление эталона метра (эталон хранится во Франции, в Музее мер и весов; в настоящее время является в большей степени историческим экспонатом, нежели научным инструментом);

1832 год — создание Карлом Гауссом абсолютных систем единиц;

1875 год — подписание международной Метрической конвенции;

1960 год — разработка и установление Международной системы единиц (СИ);

XX век — метрологические исследования отдельных стран координируются Международными метрологическими организациями.

Вехи отечественной истории метрологии:

присоединение к Метрической конвенции;

1893 год — создание Д. И. Менделеевым Главной палаты мер и весов (современное название: «Научно-исследовательский институт метрологии им. Менделеева»);

Всемирный день метрологии отмечается ежегодно 20 мая. Праздник учрежден Международным Комитетом мер и весов (МКМВ) в октябре 1999 года, на 88 заседании МКМВ.

3. Основные задачи, виды, статусы квалиметрии. Перечислите и дайте определение

4. В чем заключается задача испытательной техники

Современные машины, агрегаты и приборы эксплуатируются в сложных условиях, характеризуемых широким диапазоном режимов работы, температуры, давления, уровней радиации, непрерывным ростом нагрузок скоростей и длительности эксплуатации.

При создании современных изделий и материалов необходимо четко представлять основные факторы, воздействующие на них в процессе эксплуатации. Эти сведения необходимы при моделировании внешних воздействий, как и в процессе создания новых материалов и изделий, так и при оценки качества готовой продукции. Задача испытаний технически состоит в том, чтобы максимально приблизить условия испытаний к экстремальным условиям эксплуатации и количественно определить изменения в этих условиях основных свойств, функций и характеристик изделий и материалов.

 

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 2

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 3

Дайте характеристику принципа «вовлечение работников»

Управление качеством – это коллективная деятельность, требующая совместных усилий работников, занимающихся планированием, проектированием, подбором и расстановкой кадров, обеспечением инфраструктуры, производственной среды, материально-техническим снабжением и т. д. Все причастны к деятельности по управлению качеством. Во всех службах и подразделениях определены обязанности и полномочия работников, которые зафиксированы в положениях о подразделениях и службах и в должностных инструкциях.

Одной из причин возможной неэффективности СМК на предприятии может стать отсутствие эффективной системы стимулирования труда персонала, который, если и включен в процесс, то безрезультативно.

Предприятия, принявшие решение о разработке и внедрении СМК, порой сталкиваются с так называемым «сопротивлением» персонала. Работники, из-за отсутствия доступной информации о причинах принятия такого решения руководством и возможных преимущества функционирования системы на предприятии, не хотят эффективно включаться в процесс внедрения СМК, считая, что из-за видимых улучшений будут снижены расценки оплаты труда, и часть персонала будет сокращена. Понятным становится постулат о том, что любая идея или проект воплотится в жизнь, если ее проводник, то есть персонал, будет в этом материально заинтересован. Вовлечение персонала в процесс- основа успешного внедрения СМК.

С чем сталкиваются предприятия на пути повышения эффективности СМК и конкурентоспособности. Это - высокая себестоимость товара и услуг при невысоком качестве, низкая заработная плата работников, нежелание работников участвовать в процессе нововведений. При этом первые два показателя нельзя изменить или улучшить без изменения третьего.

Наибольшего эффекта принцип «Вовлечения персонала» достигает тогда, когда персонал имеет хорошее образование и специальную подготовку в области внедрения СМК.

Руководством должны быть созданы необходимые условия для вовлечения всего персонала компании в процесс создания, внедрения и развития СМК. Для этого регулярно должны проводиться совещания по качеству, при планировании деятельности в области качества должны учитываться мнения и пожелания сотрудников, должны проводиться внутренние аудиты СМК. В компании должна быть создана система поощрений для мотивации персонала. Руководством необходимо выделять необходимые средства для обучения персонала и повышения его квалификации.

Также чтобы вовлечь персонал в процесс, необходим материальный стимул. К тому же очень важно, чтобы этот стимул имел постоянную основу. А когда персонал будет вовлечен в процесс эффективного труда, руководство может ставить перед ним любые задачи, исходящие из требований потребителей. Работник должен чувствовать себя хозяином на рабочем месте независимо от того, станок ли это, участок, цех, завод, и руководитель должен быть заинтересован в создании таких условий.

Чтобы персонал работал с полной отдачей, важно совпадение личных интересов каждого работника с целями и задачами предприятия. Цель и задача предприятия - выпустить качественную продукцию в срок с наименьшими затратами. Интересы работников - получить за свой труд достойную зарплату и достичь удовлетворения своих потребностей.

Из восьми принципов СМК самый важный – «вовлечение работников». Над этим должен постоянно работать каждый руководитель, в чем и будет выражаться его лидерство.

Структура метрологии.

Структура метрологической службы

Метрологическая служба Республики Казахстан состоит из:

1) государственной метрологической службы;

2) государственных служб времени и частоты; стандартных образцов состава и свойств веществ и материалов; стандартных справочных данных о физических константах и свойствах веществ и материалов, а также государственных служб обеспечения единства измерений;

3) метрологических служб органов государственного управления, физических и юридических лиц;

4) экспертов - аудиторов в области обеспечения единства измерений;

5) юридических лиц, оказывающих консалтинговые услуги в области обеспечения единства измерений.

 

Научная метрология, являясь базой измерительной техники, занимается изучением проблем измерения в целом и образующих измерение элементов: средств измерений (СИ), физические величины (ФВ) и их единицы, методы измерения, результаты, погрешности и т.д.

Нормативно-техническими основами метрологического обеспечения является комплекс гос. стандартов.

Организационной основой метрологич. обеспечения нашего государства является метрологич. служба РФ.

Гос. система обеспечения единства измерений устанавливает единую номенклатуру стандартных взаимоувязанных правил и положений, требований и норм, относящихся к организации, методике оценивания и обеспечения точности измерений.

3. Проблемы выбора определяющих показателей качества, базового показателя и учет изменчивости оцениваемого показателя

4. Что называется прочностью к воздействию механических факторов

Прочность к воздействию механических факторов – это способность изделий выполнять свои функции и сохранять свои параметры в пределах установленных норм после воздействия механических факторов.

 

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 4

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 5

1. Дайте характеристику принципа «ориентация на потребителя»

Организации зависят от своих потребителей и поэтому должны понимать их текущие и будущие запросы, выполнять их требования и стремиться превзойти ожидания.

Организация не может существовать без потребителей. Существует много аспектов ее взаимоотношений с потребителями, но, возможно, самым важным из них является осознание их текущих и будущих требований и ожиданий. Поняв их, организация будет способна сконцентрировать свои усилия на выполнении текущих требований потребителей и планировать свою деятельность, ориентируясь на их ожидания и прибегая в некоторых случаях к помощи своих поставщиков.

Очень важно, чтобы высшее руководство организации стратегически предвидело общие и рыночные запросы настоящих и будущих потребителей для составления перспективных планов и заключения договоров с целью удовлетворения этих запросов.

Ясно, что взаимоотношения с потребителями являются ключевым фактором в достижении благополучия для обеих сторон. Эти взаимоотношения проверяются с целью определения степени удовлетворенности потребителя продукцией организации с учетом уровня сервиса при ее поставке. Результаты этих проверок могут дать полезную информацию, которую высшее руководство использует затем для выработки перспективной стратегии организации и планирования необходимых ресурсов.

 

Во взаимоотношениях с потребителями важное место занимает также обмен информацией, который должен иметь двусторонний характер, чтобы потребитель ясно представлял себе, как он может запросить помощь и к кому при этом следует обращаться.

Научная основа метрологии

Основными функциями являются следующие:

1) создание, совершенствование, применение и хранение госэталонов единиц величин;

2) проведение прикладных и фундаментальных научно-исследовательских и конструкторских разработок в сфере метрологии, в число которых можно включить и создание различных опытно-экспериментальных установок, исходных мер и шкал для обеспечения единства измерений;

3) передача от госэталонов исходных данных о размерах единиц величин;

4) проведение государственных испытаний средств измерений;

5) разработка оборудования, требующегося для ГМС;

6) разработка и совершенствование нормативных, организационных, экономических и научных основ деятельности, направленной на обеспечение единства измерений в зависимости от специализации;

7) взаимодействие с метрологической службой федеральных органов исполнительной власти, организаций и предприятий, обладающих статусом юридического лица;

8) обеспечение информацией по поводу единства измерений предприятий и организаций

9) организация различных мероприятий, связанных с деятельностью ГСВЧ, ГСССД и ГССО;

10) проведение экспертизы разделов МО федеральных и иных программ;

11) организация метрологической экспертизы и измерений по просьбе ряда государственных органов: суда, арбитража, прокуратуры или федеральных органов исполнительной власти;

12) подготовка и переподготовка высококвалифицированных кадров;

13) участие в сопоставлении госэталонов с эталонами национальными, наличествующими в ряду зарубежных государств, а также участие в разработке международных норм и правил.

3. Методы определения численных значений показателей качества.

4. Какие параметры характеризуют механические свойства материалов

Основные параметры, подлежащие контролю, в большинстве случаев характеризует механические свойства материалов – прочность, пластичность, твердость, ударную вязкость и выносливость.

Прочность - способность материала сопротивляться разрушению под действием нагрузок оценивается пределом прочности и пределом текучести.

Пластичность, т. е. способность материала принимать новую форму и размеры под действием внешних сил, не разрушаясь, характеризуется относительным удлинением и относительным сужением.

Твердостью называют способность материала сопротивляться проникновению в него другого, более твердого тела. Высокой твердостью должны обладать металлорежущие инструменты: резцы, сверла, фрезы, а также поверхностноупрочненные детали.

Ударная вязкость, т. е. способность материала сопротивляться динамическим нагрузкам, определяется как отношение затраченной на излом образца работы W (в МДж) к площади его поперечного сечения F (в м²) в месте надреза КС=W/F.

Выносливость - свойство материала противостоять усталости. Предел выносливости - это максимальное напряжение, которое может выдержать металл без разрушения заданное число циклов нагружения. Между пределом выносливости и пределом прочности существует приближенная зависимость: σ _-1≈ 0, 43σ _в; σ _-1р≈ 0, 36σ _в, где σ _-1 и σ _-1р - соответственно пределы выносливости при изгибе и растяжении-сжатии.

 

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 6

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 7

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 8

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 9

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 10

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 11

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 12

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 13

1. Перечислите основные виды документации применяемые в системе менеджмента качества

a) документы, предоставляющие согласованную информацию о системе менеджмента качества организации, предназначенную как для внутреннего, так и внешнего пользования (к таким документам относят-ся руководства по качеству);

b) документы, описывающие, как система менеджмента качества применяется к конкретной продукции, проекту или контракту (к таким документам относятся планы качества);

c) документы, устанавливающие требования (к таким документам относятся спецификации);

d) документы, содержащие рекомендации или предложения (к таким документам относятся методики);

e) документы, содержащие информацию о том, как последовательно выполнять действия и процессы (такие документы могут включать в себя документированные процедуры, рабочие инструкции и чертежи);

f) документы, содержащие объективные свидетельства выполненных действий или достигнутых результатов (к таким документам относятся записи).

Каждая организация определяет объем необходимой документации и ее носители. Это зависит от таких факторов, как вид и размер организации, сложность и взаимодействие процессов, сложность продукции, требования потребителей и соответствующие обязательные требования, продемонстрированные способности персонала, а также от степени, до которой необходимо подтверждать выполнение требований к системе менеджмента качества.

2 Основные конструкции средств измерений, применяемые в с/х

3. Дайте характеристику классификации показателей качества разнородной продукции. Опишите, раскройте содержание этапов оценки технического уровня качества продукции

4. Поверка средств измерения. Виды поверок

 

 

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 14

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 15

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 16

Испытания на растяжение

Испытания на растяжение - наиболее распространенные испытания из всех способов механических и технологических испытаний. При этих испытаниях гладкий ненадрезанный образец растягивают на испытательной машине в направлении оси образца до разрыва, а зависимость между растягиваемой силой и изменением длины регистрируют в виде диаграммы нагрузка – абсолютное удлинение.

При этом нагрузка:

(1)

и относительное удлинение

(2)

На кривых видно, что технические материалы различны по своим характеристикам прочности и пластичности.

В пластичных материалах при напряжениях выше определенного значения происходит резкий или постепенный переход в область пластических деформаций. Дальнейшее повышение напряжения для металлических материалов приводит к упрочнению в результате пластической деформации, а для пластмасс – к ориентировке макромолекул, возникающей как следствие вытягивания. Конечная точка кривой напряжение – относительное удлинение соответствует разрушению образца

Если в каждый момент испытания действующую силу Р отнести к наименьшему, т.е. наиболее деформируемому поперечному сечению Fu получим истинное напряжение.

(3)

Истинное относительное удлинение может быть получено через сумму всех элементов удлинений на длине l.

(4)

В пластичных материалах образуется местное сужение, начало образования которого можно определить как механическую неустойчивость, при которой уменьшение поперечного сечения начинает преобладать над упрочнением материала.

 

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 17

1. Планы качества и отчет по их выполнению, а так же требования к их содержанию

План качества организации должен содержать след сновные элементы: пути достижения установленных целей в области качества и требований СМК; конкретные меры в области качества, ответственность, ресурсы и последовательность действий; определение процессов, их последовательности и взаимодействия, обеспечивающих соответствие требованиям МС ИСО 9001: 2000; определение критериев и методов обеспечения эффективности работы и управления процессами.

Испытание на сжатие

Испытания на сжатие можно рассматривать как обратное испытанию на растяжение. Оно имеет наибольшее значение для строительных материалов: камень, кирпич, бетон, древесина.

Напряжение сжатия:

, , (14)

где F₀ – площадь начального сечения.

Относительное удлинение:

. (15)

Временное сопротивление при сжатии:

, (16)

где F₀ – начальное поперечное сечение образца;

Р_В – нагрузка, при которой появляется первая трещина или наступает разрушение.

 

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 18

Выбор средств измерений.

При выборе средств измерений должно учитываться: 1) допустимое значение погрешности для данного измерения; 2) допустимые отклонения; 3) методы проведения измерений и способы контроля.

Для оптимального выбора средств измерений необходимо обладать следующими исходными данными:

номинальным значением измеряемой величины;

величиной разности между максимальным и минимальным значением измеряемой величины, регламентируемой в нормативной документации;

сведениями об условиях проведения измерений

3. Показатели стандартизации и унификации. По какой формуле определяются коэффициенты применяемости, повторяемости, стоимости, унификации

Испытание на усталость

Для центрифуг, предназначенных для проведения испытаний изделий, необходимо установить: границы диапазона изменения температуры окружающей среды; допуск на отклонение стола от горизонтальной плоскости; для более точного воспроизведения реальных условий эксплуатации – границы скорости нарастания ускорения; диапазон изменения ускорения по площади изделия; параметры вибрации, возникающей в системе привода центрифуги; диапазон изменения длины плеча при изменении скорости центрифуги.

В методике проведения испытаний должны быть приведены сведения по испытуемому изделию и воздействующему на него заданному закону изменения перегрузки.

Особый интерес для разработчиков блоков и узлов аппаратуры представляют перегрузки, вызванные динамическими факторами.

Отличительной особенностью перегрузок является сравнительно большая длительность действия, измеряемая обычно от 1 с до нескольких десятков секунд. Однако формы импульсов разнообразны, что имеет существенное значение при выборе метода их имитации.

Наиболее распространенные формы импульсов, которые воспроизводятся на центрифугах, приведены на рисунке 15.

Особенность перегрузок группы I – быстрый фронт нарастания и спада перегрузи. Поэтому имитация законов изменения перегрузок этой группы на центрифугах представляет ряд сложностей.

Преимущества этого метода: полное воспроизведение временного закона перегрузок на одной центрифуге, что позволяет лучше оценивать функциональную способность испытываемых изделий; упрощение самих испытаний по сравнению с испытаниями на различных испытательных стендах; достижение экономии за счет снижения суммарных затрат труда на испытания; уменьшение количества применяемой измерительной и регистрирующей аппаратуры.

Недостатки этого метода: трудность создания ударной центрифуги для испытаний изделий больших масс и габаритных размеров, что практически исключает возможность проведения испытаний этих изделий на центрифугах.

При испытаниях на ударных стендах можно рекомендовать следующие имитации законов перегрузки К (рисунок 16):

1) если сумма времени нарастания перегрузки t1 и времени спада перегрузки t3 меньше 100 мс, то на ударном стенде воспроизводят одновременно восходящий и нисходящий участки (рисунок 16, а);

2) если сумма t1 и t3 равна 100 мс (рисунок 16, б), т.е. ее трудно воспроизводить на ударном стенде, то реально необходимо воспроизводить на ударном стенде раздельно восходящий и нисходящий участки (рисунок 16, в, г).

Участок t2 в обоих случаях воспроизводят на центрифуге.

Преимущества этого метода: возможность производить испытания изделий любых массы и габаритных размеров.

Недостатки этого метода: невозможность полного воспроизведения кривой перегрузки на одной установке, что значительно «перегружает» изделие и искажает реальную картину эксплуатации; увеличение стоимости испытаний изделий небольшой массы вследствие увеличения затрат труда на установку изделия, монтаж и демонтаж измерительной и регистрирующей аппаратуры; увеличение числа установок измерительной и регистрирующей аппаратуры по сравнению с испытаниями на ударной центрифуге.

 

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 19

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 20

Испытание на изгиб

Испытание на изгиб находит применение для исследования сравнительно хрупких материалов, например чугунов с пластинчатым графитом, инструменты стали или керамики. Особенное значение имеет испытание на изгиб для полимерных материалов, т.к. для этих материалов при практическом использовании преобладает изгибающее напряжение.

При изгибе образца с симметрическим поперечным сечением, как показано на рисунке 7, в одной из зон возникают растягивающие, а в противоположной сжимающие напряжения. Напряжение увеличивается по мере удаления в обе стороны от нейтральной оси, так что самые высокие их значения приходятся на наружные зоны. Если напряжение при этом достигает предела текучести, наступает пластическое течение.

В упругой области напряжения в поперечном сечении образца распределяется по линейному закону, а mах напряжение определяется:

σ z = Mblz / I; σ d = Mbld / I (17)

где Mb – изгиб момент;

I – момент инерции относительно горизонтальной оси.

σ z = Mb / Wz; σ d = Mb / Wd (18)

где W = I / l – момент сопротивления.

Характеристики прочности и эластичности определяют при двух модификациях этого испытания в трехточечном и четырехточечном изгибе.

Введя нагрузку F в момент разрушения, получим временное сопротивление при изгибе σ b.

Наибольший прогиб в точке приложения нагрузки:

f = FLs3 / 48 EI = σ max Ls2 / 12E (19)

где Е – модуль упругости.

Так как при испытании полимерных материалов разрушение образцов часто не достигается, определить предыдущий прогиб при условии, что сечение прогиба в точке приложения силы в четыре раза превышает толщину образца.

При четырехточечном изгибе действующая образец нагрузка F приложения в двух местах на расстоянии m от опоры. При таком нагружении точками приложения нагрузки не возникает усилий среза. Изгибающий момент между точками нагрузки постоянен.

Mbmах = Fbn

2. Дайте характеристику показателей надежности продукции. По какой формуле определяется дефектность, уровень дефектности, индекс дефектности продукции

3. Основополагающие нормативные документы государственной системы обеспечения единства измерений.

4. Какая необходима документация при внедрении системы менеджмента качества

Пакет документов, которые определяют политику в сфере качества, правила и нормы работы, организационная деятельность, обязанности менеджеров – вот основные составляющие системы качества. Однако система менеджмента качества (СМК) является не обычным набором документов. Ее важной чертой является воплощение описанных правил в документах.

 

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 21

1. Опишите и приведите примеры процессов связанных с потребителями

процессы взаимоотношения с потребителем - все процессы, связанные с установле­нием запросов потребителей, заключением контрактов, общением в ходе выполнения контрактов, определением степени удовлетворенности потребителя и т.д.; процессы инженерного обеспечения - все процессы, связанные с разработкой, монтажом или уста­новкой продукции у потребителя, поддержкой в ходе экс­плуатации, гарантийным и прочим обслуживанием про­дукции у потребителя.

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 22

1. Что включает в себя планирование процессов жизненного цикла продукции

Под жизненным циклом продукции (ЖЦП) понимают совокупность взаимосвязанных процессов изменения состояния продукции в течение периода её создания и использования, начиная от маркетинга и изучения рынка до технической помощи в эксплуатации и утилизации. Схема жизненного цикла продукции. 1 – маркетинг, поиск и изучение рынка; 2 – проектирование и разработка технологических требований; 3 – материально-техническое снабжение; 4 – подготовка и разработка производственных процессов; 5 – производство продукции; 6 – контроль, проведение испытаний и обследований; 7 – упаковка и хранение; 8 – реализация и распределение продукции;

9 – монтаж и эксплуатация; 10 – техническая помощь при обслуживании; 11 – утилизация после использования продукции

Испытания средств измерений. Общие положения

СИ, предназначенные для применения в сфере государственного метрологического контроля, перед вводом в эксплуатацию подлежат испытаниям с последующим утверждением типа этих средств измерений.

Испытание СИ – определение метрологических и технических характеристик.

На средства измерений утвержденного типа и (или) эксплуатационные документы, сопровождающие каждый экземпляр, наносится знак утверждения типа средств измерений.

3. Определение весовых коэффициентов показателей качества способами ранжирования и попарного сопоставления

Испытание на твердость

Понятие «твердость» широко распространено в повседневной жизни и часто применяется.

Твердость – особое свойство, которое проявляется в способности твердого тела оказывать сопротивление всяким попыткам упруго или пластично деформировать участок его поверхности, или оторвать частицы с поверхности, или же одновременно произвести какую – либо комбинацию из этих действий.

Твердость измеряется условно двумя методами:

1) динамическим – путем нанесения царапины на поверхность испытуемого тела;

2) статическим – путем образования вмятины на поверхности тела. Наибольшее распространение получили статические методы.

В минерологи – используется шкала Моосса. Однако для измерения твердости металлов (как и всех технических материалов) этот способ не подходит потому что разрыв между отдельными ступенями твердости относительно велик и неравномерен.

Методы определения твердости при статическом нагружении

Эти методы отличаются друг от друга формой индептора (шарик, пирамида, конус), его материалам (закаленная сталь, твердый сплав алмаза) и величиной приложенной нагрузки (измерение макротвердости, твердости при малых нагрузках и микротвердости), а также способом выражения характеристик твердости. К статическим испытаниям макротвердости относятся испытания с Р> 30Н (определение твердости по Виккерсу, Роквеллу).

Некоторые специальные методы измерения твердости при вдавливании шарика (Р=2…20Н), используются преимущественно для мелких деталей, тонких сплавов и материалов с низкой твердостью.

При определении твердости с использованием небольших и очень малых нагрузок (до 2Н) удается получить характеристики твердости в специфических областях. Поэтому получаемые отпечатки очень малы.

Определение твердости по Бринеллю. Сущность метода состоит в том, что шарик определенного диаметра в течение установленного времени вдавливается с определенной силой Р в испытуемый образец. После удаления нагрузки измеряется диаметр отпечатка оставшийся на поверхности образца.

 

 

 

Твердость по Бринеллю:

, (33)

где Р – нагрузка, ℓ Н;

F = π Dh – площадь поверхности отпечатка в мм;

D – диаметр шарика в мм;

;

d – диаметр отпечатка, мм.

Число твердости по Бринеллю зависит от нагрузки, прилагаемой к шарику. Анализ вдавливания показал, что для сравнимости результатов, получаемых для шариков разного диаметра, необходимо соблюдать определенное отношение нагрузки к квадрату диаметра шарика, т.е. степень погружения шарика, при котором угол вдавливания равен ≈ 44º.

Кроме этого должно сохраняться соотношение:

Р D2

0, 2 D < d < 0, 6 D

Шарики из закаленной стали или твердого сплава имеет диаметр D =

10, 5, 2, 5, 1, 25 и 1, 0 мм.

 

F

h

 

D d

 

Рисунок 13 - Определение твердости по Бринеллю

 

Методы и приборы Роквелла и Супер Роквелла. У метода Роквелла по сравнению с методом Бринелля следующие преимущества: возможность проводить испытания деталей высокой твердости; простота определения числа твердости путем отсчета по шкале индикатора без вычисления или использования специальных таблиц, малая повреждаемость поверхности в результате его применения; высокая производительность измерения, возможность обслуживания приборов малоквалифицированным персоналом.

Недостатки метода Роквелла по сравнению с методом Бринелля и Виккерса: отсутствие единой шкалы твердости (15 независимых шкал Супер – Роквелла), произвольность выбора шкал; большая зависимость числа твердости от побочных факторов; невозможность повторной проверки полученных результатов; изменение характера вдавливания разных участков шкалы при применении алмазного наконечника в форме конуса с закругленной вершиной (например шкала А и С) (вдавливания только сферической части у очень твердых образцов, вдавливания закругления и конуса у мелких образцов).

Твердость по Роквеллу НR, выражаемая в условных единицах, вычисляют как условную линейную функцию разности глубин, на которые вдавливается наконечник под действием двух последовательно прилагаемых нагрузок, предварительной и основной Р₁ нагрузок.

В странах СНГ и Казахстане твердость по Роквеллу измеряется алмазным конусом по шкале А и С и шариком по шкале В.

Измерение твердости по методу Роквелла по шкалам А и С при помощи алмазного конуса с образованным углом при вершине α = 120º ± 30’ и закругленной вершиной с радиусом сферы 0, 2 ± 0, 05 мм.

h – h0, C

Твердость по Роквеллу:

НR = А - (34)

 

где А – некоторая постоянна, выбираемая в зависимости от применяемой шкалы;

h₀ – глубина вдавливания наконечника под действием предварительной нагрузки Р₀;

h – глубина вдавливания наконечника под действием нагрузки (Р₀+Р₁), измеряемая после снятия нагрузки Р₁ при наличии предварительной нагрузки Р₀;

С – цена деления шкалы измерительного устройства в условных единицах твердости.

Применяемые при измерении твердости по методу Роквелла шарики должны отвечать следующим требованиям: твердость HV ≥ 850; диаметр 1, 588 ± 0, 001 мм. Нагрузки (Н) по методу Роквелла регламентированы. Предварительные 98 (10); основные 490 (50), 882 (90), 1374 (140); общие 589 (60), 981 (100) и 1471 (150).

При нанесении отпечатка на образец расстояние между соседними отпечатками и до края образца должно быть не менее 3 мм. Чтобы на обратной стороне не было заметной деформации, толщина образца должна быть не менее чем в 8 раз больше глубины.

В общем случае поверхность образца должна быть плоской, т.к. при контроле цилиндра образцов вдавливание глубже, чем при испытаниях плоских образцов той же твердости, поэтому твердость получается заниженной.

Метод определения твердости по Виккерсу. Измеряют твердость по методу Виккерса так же, как и по методу Бринелля. Различие заключается в том, что шарик заменяют алмазной пирамидой.

Метод имеет существенные преимущества: твердость определяется независимо от прилагаемой нагрузки; можно испытывать самые твердые материалы, поверхность повреждается незначительно, можно определять твердость очень тонких слоев.

Недостатки: хрупкость алмазной пирамиды и невозможность подвергать испытанию крупнозернистые материалы из-за искажения формы отпечатков.

12345678910Следующая ⇒

Поделиться: