机械零部件产品质量检验技术初探
2019-11-27余安国
余安国
摘 要：机械零部件产品的质量问题直接关系到装备制造业在经济市场中的综合竞争力，甚至对我国国民经济的发展也具有重要的影响。由此可见，加强对机械零部件产品的质量检验显得尤为必要。由于机械零部件产品质量检验是装备制造中的重要内容，因此，掌握一定的检验技术方法，对实现机械零部件产品质量的严格把控，有效地提高机械零部件产品的质量非常重要。鉴于其重要性不言而喻，该文主要就机械零部件产品质量检验技术这一主题进行讨论。
关键词：机械零部件;产品质量;检验技术;进行讨论
中图分类号：TH13 文献标志码：A
1 机械零部件企业执行技术标准现状
机械零部件产品涉及的产品种类较多，它分为机械通用零部件和专用零部件。按照GB/T 4754—2017国民经济行业分类标准中的规定，通用零部件制造可分为：金属密封件制造、紧固件制造、弹簧制造、机械零部件加工和其他通用零部件制造等。而机械专用零部件是为特定机械而专门生产的一种零部件，这种零部件在国标和国际标准中均无对应产品的零件。机械零部件产品执行的技术标准主要是国家和行业相关的零部件标准以及用户要求的产品图样图纸和合同，如GB/T 23339—2018内燃机曲轴技术条件;GB/T 5780—2016六角头螺栓C级;GB/T 6170—2015 1型六角螺母;GB/T 1239.1—2009冷卷圆柱螺旋弹簧技术条件第1部分：拉伸弹簧，而相当多的机械零部件加工均按用户要求的产品图样图纸和合同加工。
2 机械零部件产品质量检验的技术指标
尽管不同的机械零部件产品执行的技术标准不同，生产流程也有较大的差别，但每种产品都需要经过生产、检验环节，再按照国家标准和用户要求对每批产品进行检验。检验的技术指标主要为：尺寸及形位公差、表面粗糙度、探伤检测、拉伸试验、冲击性能、弯曲性能、硬度、金相分析等，以此来判断生产出来的产品是否达到要求。
2.1 机械零部件产品质量检验的测试方法
2.1.1 尺寸及形位公差
尺寸及形位公差它决定了机械零部件相互配合的条件和状况。对产品的装配性能、互换性性能、功能性能和本身及配合件使用寿命有直接的影响。所以尺寸及形位公差的检测非常重要，目前，尺寸及形位公差检测方法涉及的标准主要有：GB/T 3177—2009 产品几何技术规范（GPS） 光滑工件尺寸的检验;GB/T 1958—2017 产品几何技术规范（GPS） 几何公差。检测与验证尺寸及形位公差检测常规的检验仪器设备有：通用量具如卡尺、百分表等、三坐标测量仪、投影测量仪等。
2.1.2 表面粗糙度
表面粗糙度它对机械零部件的使用和寿命都有很大的影响，尤其是对在高温、高压、高速条件下工作的机械零部件影响更大。目前，表面粗糙度检测方法涉及的标准主要有：GB/T 1031—2009 产品几何技术规范（GPS） 表面结构轮廓法表面粗糙度参数及其数值;GB/T 10610—2009产品几何技术规范（GPS） 表面结构 轮廓法 评定表面结构的规则和方法。表面粗糙度检测常规的仪器设备有：粗糙度比较快、粗糙度测量仪等。
2.1.3 探伤检测
探伤检测又叫无損检测，它主要是检测金属材料或零部件内部的裂纹或缺陷，它是在不损坏工件或原材料状态的前提下，对零部件的表面和内部缺陷进行检测的一种手段。目前，探伤检测方法涉及的标准主要有。GB/T 5677—2018 铸件射线照相检测;GB/T 11345—2013 焊缝无损检测 超声检测 技术、检测等级和评定;JB/T 5000.15—2007 重型机械通用技术条件 第15部分：锻钢件无损检测;NB/T 47013.1—2015 承压设备无损检测 第1部分：通用要求;NB/T 47013.2—2015 承压设备无损检测 第 2 部分：射线检测;NB/T 47013.3—2015 承压设备无损检测 第3部分：超声检测;NB/T 47013.4—2015 承压设备无损检测 第 4 部分：磁粉检测;NB/T 47013.5—2015 承压设备无损检测 第 5 部分：渗透检测。常用的探伤方法有：X光射线探伤、超声波探伤、磁粉探伤、涡流探伤、γ射线探伤、渗透探伤（荧光探伤、着色探伤）等探伤方法。探伤检测常规的检验仪器设备有：固定式探伤机和移动式探伤仪等。
2.1.4 化学成分
随着现代冶金技术的进步，更进一步证明了一些具体元素的重要性。元素种类和配比的不同直接决定了材料是否能通过后续的处理而达到要求的性能。它们的含量直接影响材料的焊接性能、抗腐蚀性能、力学性能和热处理性能等，进而直接影响机械零部件的加工性能和使用性能。目前，化学成分分析方法涉及的标准主要有：GB/T 4336—2016 碳素钢和中低合金钢 多元素含量的测定 火花放电原子发射光谱法（常规法）;GB/T 20125—2006低合金钢 多元素含量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法;GB/T 24234—2009铸铁 多元素含量的测定 火花放电原子发射光谱法（常规法）;GB/T 11170—2008不锈钢 多元素含量的测定 火花放电原子发射光谱法（常规法）;GB/T 223.5—2008 钢铁 酸溶硅和全硅含量的测定 还原型硅钼酸盐分光光度法 ;GB/T 223.59—2008钢铁及合金 磷含量的测定 铋磷钼蓝分光光度法和锑磷钼蓝分光光度法;GB/T 223.63—1988 钢铁及合金化学分析方法 高碘酸钠（钾）光度法测定锰量; GB/T 223.68—1997钢铁及合金化学分析方法 管式炉内燃烧后碘酸钾滴定法测定硫含量; GB/T 223.69—2008钢铁及合金 碳含量的测定 管式炉内燃烧后气体容量法。常规的检验仪器设备有：分光光度计、光谱仪以及分析天平、量瓶等。
2.1.5 力学性能
机械零部件的力学性能是机械零部件使用性能和使用寿命的重要参数，常见的力学性能有拉伸试验、冲击试验、弯曲试验、硬度（布氏、洛氏、维氏）试验等。
2.1.5.1 拉伸试验
拉伸试验主要测试金属材料的强度指标和塑性指标，主要包括屈服强度、抗拉强度、延伸率和断面收缩率等指标。拉伸试验常用标准为GB/T 228.1—2010 金属材料 拉伸试验 第1部分：室温试验方法。拉伸试验涉及的仪器主要是材料试验机。
2.1.5.2 冲击试验
主要用来测定冲断一定形状的试样所消耗的功，又叫冲击韧性试验。在工程上主要是用它评定冶金质量和加工工艺质量以及测定韧性-脆性转变温度。冲击试验常用标准为GB/T 229—2007 金属材料 夏比摆锤冲击试验方法。冲击试验涉及的仪器主要是冲击试验机。
2.1.5.3 彎曲试验
弯曲试验主要用于测定脆性和低塑性材料（如铸铁、高碳钢、工具钢等）的抗弯强度并能反映塑性指标的挠度。弯曲试验常用标准为GB/T 232—2010金属材料 弯曲试验方法。弯曲试验涉及的仪器主要是万能材料试验机及专用的弯曲试验机。
2.1.5.4 硬度试验
常用用于检验原材料和零件在热处理后的质量，常用标准为GB/T 230.1—2018 金属材料 洛氏硬度试验 第1部分： 试验方法;GB/T 231.1—2018 金属材料 布氏硬度试验 第1部分： 试验方法;GB/T 4340.1—2009 金属材料 维氏硬度试验 第1部分：试验方法。硬度试验涉及的仪器主要是布氏硬度计、洛氏硬度计、维氏硬度计等。
2.1.5.5 金相检测
材料金相组织结构决定材料性能。众所周知，合金的成分、热处理工艺、冷热加工工艺直接影响金属材料的内部组织、结构的变化，从而使机件的机械性能发生变化。金相检测常用于鉴别各种冷、热加工处理后的组织、鉴别和评定钢中非金属夹杂物、各类组织的级别鉴定、脱碳（渗碳）层测量、晶粒度评级、组织结构测量和断口分析等。金相检测常用标准为：GB/T 6394—2002金属平均晶粒度测定方法;GB/T 9441—2009球墨铸铁金相检验;GB/T 10561—2005钢中非金属夹杂物含量的测定 标准评级图显微检验法;GB/T 224—2008钢的脱碳层深度测定法;GB/T 7216—2009灰铸铁金相检验;GB/T 13299—1991钢的显微组织评定方法。常用分析设备是金相显微镜。
2.2 机械零部件产品质量检验的注意事项
2.2.1 检验样品对检验结果的影响
检验样品的样品制样：力学性能试样、化学成份试样、金相分析试样和光谱分析试样等都需要按标准的规定进行制样，制样的好坏直接试验结果。检验样品的样品代表性：检验样品质量水平代表了整个产品的质量水平，所以它的代表性非常重要，为了确保检验样品具有代表性，所以检验样品的来源必须严格按照随机抽样方法标准进行抽样获得。
2.2.2 试验室环境对检验结果的影响
试验室环境的温度、湿度，严重影响到检验仪器设备的正常使用，所以试验室环境的温度、湿度，必须控制在能保证检验仪器设备的正常使用范围内。
2.2.3 仪器设备的精度对检验结果的影响
仪器设备的精度，影响检验数据的准确度，所以在选择检验仪器设备时应严格按照相关标准规定的精度等级选择。
3 结语
机械零部件产品质量检验技术是提升机械零部件产品质量的有力保障，它对引导我国装备制造业在今后一个时期，进一步转变发展方式，推动装备制造业转型升级、提质增效，实现由大到强的转变以及实现经济社会转型发展和参与全球经济合作、体现国家产业竞争力和实现“中国制造2025”目标等方面都具有非常重要的支撑作用。
参考文献
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