浅谈员工责任心与质量意识对板簧热处理质量的影响

摘 要：文章通过用化学分析、金相检验和断口分析等方法，针对板簧热处理在产品的设计、工艺设计、热处理设备均能满足产品质量要求的前提下，产生硬度不足和钢板弹簧总成在使用过程中断裂的簧片，进行检验分析。结果表明，员工在生产过程中工作责任心与质量意识淡薄，认识、理解不足，是导致簧片硬度不足和钢板弹簧总成在使用过程中簧片断裂的一个重要的因素。

关键词：钢板弹簧；热处理质量；责任心；质量意识

中图分类号：TG162.84 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）05-0118-02

热处理是汽车板簧的特殊/关键工序，也是板簧生产企业的技术核心。产品的性能，尤其是它的可靠性和抗疲劳性，在很大程度上取决于板簧热处理的质量。板簧热处理的质量不仅与产品的设计、工艺设计、热处理设备有关，还受到多种因素的影响，如员工的责任心与质量意识对热处理的影响也是一个重要的因素。尤其是促进、提高板簧热处理质量及稳定性不可缺少的因素之一，文章就这一问题谈一点个人认识。

汽车钢板弹簧总成一般是由多片板簧按产品图样要求装配完成的产品。它是汽车悬架的主要组成部件，直接影响汽车行驶及操纵的稳定性，在汽车行驶时承受交变应力的作用。钢板弹簧材料通常采用不同截面规格的弹簧扁钢在热处理工序进行淬火+中温回火处理，目前性价比较高的是60Si2Mn。淬火的目的是为了获得足够具有高硬度的马氏体组织，回火是为了减少或消除簧片淬火时产生的内应力、稳定组织并获得均匀细致的回火屈氏体组织，其目的是保持较高的硬度和强度获得高屈服强度、弹性极限和较高的韧性，HB值达到375～444。

为了保障板簧热处理的质量，我们通常采用的检验方法为检测硬度和显微组织等，在控制板簧热处理方面，它们都是不可缺少的。但是这种“事后检验的方法”的主要作用是把关，就是根据质量标准要求通过“抽检”来判断该产品是否流入下道工序。板簧热处理之所以称为“特殊/关键”工序是因为有关的加工质量特性要到以后的过程中才能反映出来（如刚度、抗疲劳性），热处理过程的质量在过程中无法测量或只能进行破坏性测量（如金相组织、台架疲劳试验），另外还需要特殊的技能才能进行相关特性的检测。因此为了保证钢板弹簧总成质量满足产品的特性要求，就必须在板簧热处理过程中使每片簧片达到热处理质量的要求。但是由于生产工人有严格的生产定额，拿的是计件工资，就会造成个别工人弃工作责任心于不顾忽视热处理质量，在生产过程中片面追求数量，不严格执行工艺及作业指导书的要求，因人为因素造成簧片达不到热处理工艺要求，此外由于是抽检容易使一些不合格品混入合格品中，这些未被发现的不合格品就很有可能成为日后引发质量事故的原因，既损害公司利益，又危害用户生命财产安全。因此笔者认为员工责任心与质量意识，在板簧热处理生产过程中显得格外重要，它是保障质量不可缺少的重要因素。下面就结合一些具体事例，来谈谈笔者多年从事板簧热处理及金相组织检验工作中，因员工责任心与质量意识淡薄，导致热处理工序产生质量问题的原因。

虽然我公司在板簧热处理技术上已具有较高的水平，但是在设备、炉温、仪表、工艺及加热保温时间均正常的情况下，仍能抽检到经淬火、回火后硬度值不合格的簧片（标准要求HRC≥55、HB375～444），针对这种现象为了找出产生的原因，特对经热处理后的簧片，在设备、炉温、仪表、工艺及加热保温时间均正常的情况下，生产出的硬度不足和钢板弹簧总成在使用过程中断裂的簧片，分别取样进行以下两项理化检验分析，找出了产生硬度不足和簧片断裂的原因。

1 热处理簧片硬度不足的检验与分析

1.1 化学分析

对三件簧片进行化学取样分析（材质均为60Si2Mn：1号样：淬火硬度值HRC46；2号样：淬火硬度值HRC51；3号样：回火硬度值HB345）进行化学成份分析，结果符合GB/T1222-1984标准要求。如表1所示。

1.2 显微组织检验

1号样：少量淬火马氏体+残余奥氏体+铁素体；脱碳层深度：0.15 mm。

2号样：较粗的淬火马氏体+残余奥氏体；脱碳层深度：0.26 mm。

3号样：回火屈氏体+网条状铁素体；脱碳层深度：0.17 mm。

1.3 检验结果分析

1号样：由于马氏体数量不足和铁素体的存在降低了簧片的HRC值。

2号样：淬火后得到粗大马氏体而且残余奥氏体量也多，加之严重的脱碳导致簧片表面的碳流失是造成簧片HRC值不足的原因。

3号样：回火屈氏体组织分布不均匀和网条状铁素体的存在使HB值较低。

2 钢板弹簧断片检验与分析

我公司为配套生产的CP1040K37L2HF后连副钢板弹簧总成在8 000 km可靠性试验中有一副总成副簧第二、三片从端部断裂。

①断片热处理情况：两片断裂簧片的材料为60 Si2Mn经淬火+中温回火处理。

②化学分析：在两件断裂的钢板簧片上分别取样（第二片编为4号、第三片编为5号）进行化学成份分析，结果符合GB/T1222-1984标准要求。

③断口分析：两件簧片的断裂均为疲劳断裂，裂纹源均位于簧片近表面处。4号簧片的疲劳裂纹扩展区占整个断口的2/3以上，疲劳裂纹扩展前沿线间距较宽，表明该簧片断裂时裂纹扩展所受的阻力不大，5号簧片的疲劳裂纹扩展区较小，瞬断区面积约占整个截面的2/3，表明该簧片使用时承受了较大载荷。

④表面脱碳检验：4号簧片的脱碳层深度约0.16 mm，表面存在块状和网状分布的铁素体。5号簧片的表面为轻度脱碳，脱碳层深度约为0.10 mm。

⑤显微组织检验：4号簧片的显微组织为较粗的回火屈氏体+贝氏体+铁素体；5号簧片的显微组织为回火屈氏体+网状铁素体。

3 分析与探讨

从上述的检验分析中可以看出造成淬火、回火硬度不合格的主要原因是：淬火马氏体数量不足，马氏体粗大及脱碳，组织中还存在铁素体。

淬火马氏体数量不足是因为入油淬火温度过低，冷却能力不够所致。马氏体粗大及脱碳是由于簧片在加热炉里加热、保温时间过长。组织中存在铁素体是因为簧片中铁素体未全部融入奥氏体。

在材料、设备、工艺、炉温、仪表及加热保温时间均正常的情况下，1号样、3号样、4号样、5号样簧片还出现非正常组织。根据簧片中出现非正常组织分析，那只能说明簧片出加热炉后，入油之前簧片严重降温。这也侧面验证了员工没有严格执行工艺要求，不等簧片从加热炉炉口按设备已调控好的行程时间从出料滚轮上自动出来，就提前从炉口内钩出簧片等待淬火夹钳抬起，来争取及时的上夹钳淬火，他们这样做主要是为了提高效率。同时如果操作板簧入油的员工人数不够，也会导致操作者无法跟上簧片出炉的节奏，造成簧片停留在滚轮上时间较长而降温验证，最终入油后导致脱碳层加深、马氏体粗大。

我们知道簧片虽是同一成份的金属材料，若其加工温度不同金属的内在组织、数量、大小、形态及分布也不同，最终机械性能也将不同，1号样、3号样、4号样、5号样簧片就是由于这种情况造成簧片入油前降温，导致淬火后显微组织数量、大小、形态未达到簧片正常淬火所需的显微组织，造成硬度不合格，1号样、3号样簧片由于马氏体数量不足或粗大及铁素体的存在，而随后的回火处理不能消出铁素体的存在，也不能弥补淬火马氏体数量不足的问题。4号样、5号样簧片断裂，造成的主要原因也是由于簧片脱碳，显微组织中贝氏体或铁素体的存在，导致基体的强度明显降低破坏基体组织的连续性，从而降低钢板的疲劳强度，加快疲劳裂纹的扩展，导致钢板的最终断裂。

综合上述检验分析，充分说明了热处理员工工作责任心与质量意识淡薄，认识、理解不足，对板簧热处理产品质量有非常大的影响，也是导致上述簧片硬度不足和簧片断裂的原因之一。因此笔者认为对于大多数员工特别是热处理员工，关键是培养他们的工作责任心与质量意识，加强对热处理的理解，并让他们认识到，在日常工作中不仅仅限于被动地接受对产品质量的要求，而是不断地关注产品质量，且提出改善意见，促进质量的提高。责任心与质量意识是做好本职工作的前提，要做好自己的工作，就必须勇于承担起自己的工作责任，切实履行职责，用一丝不苟的态度对待工作，有人监督与无人监督都能主动承担责任，按时、按质、按量完成任务，避免因工作责任心与质量意识淡薄，认识、理解不足造成热处理产品质量不合格。

4 结 语

在产品的设计、工艺设计、热处理设备均能满足产品质量要求的前提下，员工的责任心与质量意识对热处理的质量也是一个重要的影响因素。不断培养、提高员工责任心强化质量意识，对促进和提高板簧热处理质量及稳定性，保证钢板弹簧总成质量满足产品特性的要求，具有重要的作业。

参考文献：

[1] GB/T1222-1984，弹簧钢[S].