AMS2750《高温测量》标准E版修订内容分析.

第 38卷第 1期 2013年

1

月

HEAT TREATMENT OF METALS

Vol. 38No. 1

January 2013

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标准化

AMS 2750《高温测量》标准 E 版修订内容分析

李亚兵 1, 苏纯贤

2

(1．荣刚集团广州金耘特殊金属有限公司 , 广东广州 510730; 2．荣刚集团荣刚材料科技股份有限公司 , 台湾新营 730

Analysis of changes in AMS 2750E pyrometry

Li Yabing 1, Su Chunxian 2

(1．Gloria Group Guangzhou Goldway Metal Co．, Ltd．, Guangzhou Guangdong 510730, China ;

2．Gloria Group Gloria Material Technology Corporation , Hsin-Ying Taiwan 730, China 中图分类号 :TG1

文献标志码 :B

文章编号 :0254-6051(2013 01-0119-04

收稿日期 :2012-08-16

作者简介 :李亚兵 (1982— , 男 , 山东莱阳人 ,

助理工程师 , 主要从事热处理技术及质量工作。联系电话 :020-********, E-mail :gsmcyyb @126．com

AMS 2750是国际汽车工程师协会 (society of automotive engineers , SAE 发布的关于在热处理过程中高温测量的标准 , 它是由 SAE 技术标准委员会下设的航空理事会 (Aerospace Council 管理的航空材料工程委员会材料组 B 委员会(代号 AMS-B , 负责成

品、制程与流体制定的。 AMS 2750主要对热电偶、仪表校准、热处理炉等级及仪表类型、系统精确度测试 (system accuracy tests , SAT 、温度均匀性测试 (temperature uniformity surveys , TUS 等 5个方面做出详细的规定 , 在航空航天产品的热处理过程中扮演着重要的角色 , 是 NADCAP 关于热处理的认证的重要依据。该标准中规定的内容 , 不仅在航空航天产业中应用广泛 , 在其它制造行业中也具有广泛的适用性 , 对于热处理工作者掌握炉内实际状况有很大的帮助 , 目前很多行业的生产中都在使用或者借鉴该标准。

笔者所在单位承担一些航空器制造用原材料的热处理任务 , 并通过了NADCAP 的热处理认证 , 在日常工作中因航空器制造体系有欧系与美系之分 , 接触的热处理相关标准较多 , 但 AMS 2750这个标准的应用是受到客户广泛认可

的。该标准最早于 1980年 4月发布 , 先后有 6个版本 (见表 1 , 现行版本为 E

版 , 由 AMS-B 在 2010年 4月开始着手修订 , 并于 2012年 7月 27日发布。现就E 版的修订做一下说明。

表 1AMS 2750现行与历史版本

Table 1

Current and historical versions of AMS 2750

标准

发布日期状态 AMS 2750E 2012-07-27修订 AMS 2750D 2005-09-02修订 AMS 2750C 1990-04-01重申 AMS 2750B 1987-10-01修订 AMS 2750A 1987-01-01修订AMS 2750

1980-04-01

发布

1主要修订内容

E 版依然采用了与 D 版相同的 8章内容 , 分别是第 1章范围 , 第 2章引用文件 , 第 3章技术要求 , 第 4章质量保证的提供 , 第 5章交付的准备 , 第 6章确认 , 第 7章拒收 , 第 8章备注。第 2章在引用文件中增加了 ASTME29试验数据中取用有意

义的位数以确定满足技术条件的方法。原 D 版中属于第 8章的术语移到了第 2章 , 编为 2．2章节。

第 3章技术要求是主要的修订内容 , E 版中 , 第 3章共有 8条 , 分别是 3．1温度传感器 ,

3．2仪表 , 3．3热处理设备 ,

3．4系统精确度测试 , 3．5温度均匀性测试 , 3．6实验室炉 , 3．7记录 , 3．8四舍五入 , 其中第 8条是

E 版中新增的 , 其余 7条名称与 D 版一致。第 3章技术要求的主要修订内容如表 2所示。

在 AMS 2750这个标准中 , 总共有 11个表格 , 规定了传感器、校准、仪表、系统精确度测试 (SAT 、温度均匀性测试 (TUS 等方面的主要的要求 , 是这个标准的重要内容 , 在这次的改版中 , 表格内容也多有修订 , 主要的修订内容如表3所示。

120第 38卷表 2AMS 2750E 版第 3章的修订内容

Table 2Changes in chapter 3of AMS 2750E

E 版条款 D 版条款主要修订内容

3. 1. 1. 5. 1无使用无线传送器来代替传感器的延长导线

3. 1. 2. 2. 63. 1. 1. 1热电偶校准报告中可以用偏差来代替修正系数

3. 1. 2. 6. 23. 1. 1. 6305m 以下的整卷式热电偶校准由一端校准改为两端校准

3. 1. 2. 6. 33. 1. 1. 6. 1整卷进行校准的要求由原来的 305m 以上的卷修订为全部适用

3. 1. 3. 43. 1. 5. 2廉金属 TUS 热电偶的使用次数规定由原来的仅适用于消耗型修订为全部适用

3. 1. 3. 53. 1. 5. 2增加了非消耗型廉金属 TUS 热电偶的说明

3. 1. 5. 23. 1. 8. 4增加规定消耗型廉金属工件热电偶的使用天数最长为 90天

3. 1. 5. 33. 1. 8. 5非消耗型廉金属工件热电偶在1205 1260? 范围内的使用时间增加了“ 3个月” 的选项 , 在980 1205? 范围内的使用时间由原来的 30天延长至 3个月

3. 2. 5. 4无增加了关于二级标准仪表与现场仪表的校准要求

3. 2. 5. 5. 13. 2. 5. 3. 1调整前状态 (as-found 状态的控制监控与记录仪表的校准点由原来的工作范围的中间点修订为工作范围中间 1/3范围内至少一点

3. 2. 5. 5. 1. 1无有调整的仪表应再做三点的校准 , 后标记为调整后状态 (as-left 状态

3. 2. 5. 5. 5无新增关于单一温度炉子上仪表的校准规定

3. 2. 5. 6无新增无线传输设备使用的规定

3. 2. 6. 23. 2. 6. 2仪表校准报告中校准方法中增加了单一点的方法 , 并删除了 D 版中“ 任何有意引入的补偿后的数据” 一条

3. 2. 7. 1. 3. 1无新增了“ 系统应该能提供记录被查看的证据” 规定

3. 3. 23. 3. 1. 1至 3. 3. 1. 6 控制与记录热电偶由必须是同一支热电偶修订为可以是不同的热电偶 , 但两者距离不能超过 10mm

3. 3. 4无增加了在各类炉子中额外增加热电偶的规定

3. 3. 5无新增规定如果在 TUS 过程中使用了散热片 , 则在生产中 , 高低温热电偶也可放置于散热片中 3. 3. 6无新增了关于真空炉的规定

3. 43. 4增加了关于系统精确度测试的说明

3. 4. 2. 13. 4. 1. 3在需要重做 SAT 的情况举例中增加了“ 更换控制、监控与

记录仪表”

3. 4. 2. 4无规定如不能按时进行 SAT , 炉具应退出使用。再次使用前 , 应进行 SAT

3. 4. 4无规定了 SAT 可以按 3种方式执行 :正常、备选与免除

3. 4. 5. 13. 4. 4. 1被测系统读数由原来的未修正的数据修订为含补偿与修正系数的显示值

3. 4. 5. 33. 4. 4. 3SAT 偏差计算中增加了 3个范例 , 并且在范例中将最近一次的SAT 与 TUS 补偿列明

3. 4. 6无新增了备选 SAT 程序

无 3. 4. 5E 版中删除了此条关于 SAT 仪表的规定

3. 4. 83. 4. 6SAT 记录里新增了“ 测试时的设定点” 一项

3. 5. 33. 5. 3需要重做初始 TUS 的炉具调整项目里新增了“ 温度控制仪表 /程序的调整”

3. 5. 6. 13. 5. 6对使用温度范围超过335? 的单一范围炉 , 规定 TUS 设置点应在上下限的170? 范围内且两点之间不超过335?

3. 5. 13. 3. 23. 5. 13. 3. 2TUS 过程中炉子仪表的数值记录周期在 2min 以内的 , 应按正常生产间隔记 ; 超过 2min 的 , 不能超过 6min

3. 5. 13. 3. 33. 5. 13. 3. 3删除了对温度变化趋势应延长测试时间的规定

3. 5. 1

4. 3. 3无新增关于工作区尺寸大于 0. 75m 2的炉子进行 TUS 时的规定

3. 5. 15. 2. 13. 5. 15. 2新增了在连续、半连续的罐式 /箱式炉替代 TUS 方案中卷型样品的测试方法

3. 5. 21. 13. 5. 21. 1在 TUS 报告中需要写明调整前与调整后的数值 (如果有用于产品时

3. 8无新增关于四舍五入的规定

第 1期李亚兵 , 等 :AMS 2750《高温测量》标准 E 版修订内容分析 121表3AMS 2750E 版中表格内容的修订

Table 3Changes in the tables of AMS 2750E

表格编号修订内容

表 1 二级标准热电偶合格标准中 , R 与 S 型热电偶的合格标准为? 1．0? 或读数的? 0．25%中的最大值 , B 型热电偶的合格标准为? 0．6? 或读数的? 0．5%中的最大值。

SAT 用贵金属热电偶合格标准为? 1．0? 或读数的? 0．25%(R 与 S 型热电偶/? 0．50%(B 型热电偶中的最大值。附注中新增第 (7 (12 条 , 用来说明在校准热电偶时应当使用的电偶与仪表的要求。

表 3 数字式控制、监控与记录仪表的精度放宽 , 为? 1．1? 或读数的? 0．2%中的最大值。

附注第 (5 条新增了对冷处理与淬火设备监控仪表的校准周期为半年。

新增第 (10 条规定现场测试仪表与控制、监控和记录仪表可以使用无线传输设备。

新增第 (11 条规定二级仪表在校准更低级别仪表时应在控制环境中使用 , 不能在现场使用。

表 4新增了模拟式图表记录仪在冷处理与淬火设备上的使用要求。

表 6新增了冷处理设备与淬火设备的 SAT 周期与系统精确度偏差与最大允许补偿值。

表 7 CLASS 3等级炉的 SAT 周期放宽 , D 类炉正常 SAT 周期由每周放宽至每两周 , A 类炉正常 SAT 周期由每月放宽至每季 , 最大允许 SAT 周期由每季放宽至每半年。

表 8与表 9新增一条说明 , 冷处理与淬火设备不需要进行 TUS 。

2修订内容的分析

2．1关于热电偶校准与使用的修订

热电偶方面的修订内容主要是调整校准合格标准以及使用时间 , 其中比较值得关注的是条文 3．1．2．6．2与条文 3．1．2．6．3的修订。 E 版中对于整卷的热电偶 , 需校准两端 , 取两端修正系数的平均值 , 而在 D 版中的规定是 305m 以下的只需校准一端 , 305m 以上的才需校准两端。 E 版中整卷热电偶的校准偏差应满足 :一、二级热电偶 , 0．6? 以内 ; 其它热电偶 1．1? 以内。而在 D 版中 , 这一

条仅适用于 305m 以上的卷 , 而对于 305m 以下的卷 , 则采用表 1的标准 , 例如 SAT 热电偶最大允许读数的 0．4%的偏差。

以笔者所在单位的 3级退火炉为例 , 通常使用卷式的热电偶裁切来制作 SAT 热电偶 , 从而可以避免多次的校准。这台炉子一般使用温度均在800? 以上 , 如按表 1的规定 , SAT 热电偶的误差至少可达 3．2? , 这样大的允许偏差可以很容易购得合格的 305m 以下的短卷热电偶进行裁切。而在 E 版发布后 , 要继续用整卷式的热电偶来裁切 , 偏差必须要达到 1．1? 以内 , 这种标准使得采购到合格的卷式热电偶变得困难。这两条的修订直接导致购买卷式热电偶裁切使用变得更严格 , 目前计划改用贵金属热电偶来代替。

其它的修订则都是放宽了 , 如条文 3．1．2．2．6中规定了热电偶校准报告中可以使用偏差来代替修正系数。而修正系数这一项 , 在目前国内的校准实践中很少出现 , 尤其在外包校准的过程中 , 很多检测机构的报告中 , 只给出测试偏差 ,

这样会导致在进行 NADCAP 认证的时候有争议 , 此次的修订 , 无疑会给使用带来方便。

E 版中 , 还放宽了二级标准热电偶的合格标准。 R 与 S 型热电偶的合格标准放宽至为? 1．0? 或读数的? 0．25%中的最大值 , 而 B 型热电偶的合格标准放宽至? 0．6? 或读数的? 0．5%中的最大值。这一条对于有内校能力的单位来说是非常有帮助的 , 可以有效地降低购置合格的二级标准热电偶的费用 , 延长其使用时间。

此外 , 还放宽了 SAT 用贵金属热电偶合格标准 (? 1．0? 或读数的? 0．25%(R 与 S 型热电偶 /? 0．50%(B 型热电偶中的最大值 , 增加了非消耗型廉金属工件热电偶的使用次数 (在980 1205? 范围内的使用由原来的 30天改为 3个月。这些修订都可以延长热电偶的使用时间 , 从而降低使用单位的购置热电偶的费用。

2．2关于炉具与仪表的修订

关于炉具与仪表方面的修订不多 , 其中比较具有积极意义的是控制与记录热电偶不再规定必须是同一支热电偶了 , 如果使用两支热电偶分别进行控制与记录 , 只需要它们的距离不超过 10mm 即可。在 D 版中要求控制与记录的热电偶必须由同一支热电偶来担任 , 而在许多欧洲的相关热处理标准中却要求需要两支热电偶来担任 , 这令许多使用单位无所适从 , 此条的修订可以令使用单位在执行多种标准时更便利。在仪表方面 , 控制、监控与记录仪表的合格标准亦有放宽 , 原为1．1? , 现在放宽为 1．1? 或读数的

122

第 38卷

0．2%中的最大值。此一条虽是放宽 , 但影响不会很大 , 在笔者单位的生产实践中 , 仪表的精度一直以 1．1? 进行管控 , 不合格率非常低 , 表明数字式仪表的精

度通常都较高 , 很少需要用到读数的 0．2%这么大的误差。笔者仍建议使用单位以 1．1? 进行管控 , 从而留有余地 ,

避免启动 4．2条款。在仪表的校准方面 , 有小小的变动 , 在校准调整前 (as-found 状态的仪表时 , 应至少有 3个模拟传感器输入 , 在认定工作范围的最大、最小以及中间 1/3范围内至少一点 , 在 D 版中的规定为最大、最小与中间点 ; 而在调整后 , 应再做一次校准 , 然后将仪表标记为调整后 (as-left 状态。关于调整后的状态应特别注意 ,

条文中规定 , 在对仪表进行了调整后 , 应再做一次校准 ,

那么如果没有对仪表进行调整 , 是否需要再做一次校准呢 ? 笔者所在单位有一台控制器 , 因为没有做调整 , 所以只对其进行了一次校准 , 后来在 NADCAP 的审核中被审核员开出了缺失项 , 因为审核员认为即使没有对仪表进行过调整 , 也应该再做一次以确认。 2．3

关于 SAT 与 TUS 的修订

SAT 方面最值得注意的是关于 SAT 偏差计算的内容 , E 版强调被测系统的读数应当是包含修正的 , 在列举的 SAT 偏差计算的范例时 ,

将最近一次的 SAT 补偿数值与因炉子特性而使用的 TUS 补偿值均作为需要的内容列了出来 , 并明确 TUS 补偿应当在计算时排除。这样做的好处是可以了解各个炉具是否有补偿过大的状况 , 因在表 7中有规定了最大允许的补偿数值。但要说明的是 , 在条文正文中却并没有将这一条列为 SAT 报告中的必需项目。

TUS 方面 , 新增规定了对单一工作温度区间 (大于335? 的炉子进行 TUS 时 , 温度选择应在上下限的170? 范围内各取一个温度点 , 但这两个温度点不能超过335? 。同时每年至少应在温度区间上下限各进行一次 TUS 。

此外 , 还增补了工作区横截面面积超过 0．75m 2

的炉子进行 TUS 时热电偶的位置。这在 D 版中属于遗漏的内容 , 在质量评审协会 (Performance Review Institute , PRI 编写的 ASM 2750D 使用指南中有关于

这一点的补充说明 ,

而在实践中 , 使用单位都是以 PRI 的指南作为依据来进行操作 , E 版中的规定与

指南中的说明是基本一致的 , 因此不会对使用单位造成影响。

3结论

1 高温测量的改版 , 在排版方面变化不大 , 标准结构与原来版本保持一致。

2 热电偶校准与使用部分 , 对整卷式热电偶的合格标准进行了加严 , 统一规定为 1．1? 以内 , 对使用卷式热电偶裁切使用的单位会带来较大影响。对贵金属二级标准热电偶与 SAT 热电偶的合格标准进行了适度的放宽。对廉金属工件热电偶的使用时间进行了延长。

3 炉具与仪表的部分 , 对控制与记录热电偶的使用做了变更 , 对仪表的合格标准进行了放宽 , 最大偏差可以达到读数的 0．2%, 仪表的校准程序中 , 使用范围内的校准点由原来的使用范围中间值变更为中间 1/3范围内至少一点。

4 在 TUS 部分 , 增补了工作区横截面面积超过 0．75m 2的炉子进行 TUS 时热电偶的位置 , 这是原 D 版本中遗漏的内容。

参考文献 :

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求 [

J ]．金属热处理 , 2010, 35(8 :97-100．[2]AMS 2750E , Pyrometry [S ]．

[3]PRI．Nadcap Heat Treating Task Group Pyrometry Guide [Z ]．USA :

Performance Review Institute , 檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴殜

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2011．

《金属热处理》合订本征订启事

《金属热处理》杂志 2012年合订本即将出版 , 该合订本除了全年刊登的文章外还有大量行业信息及广告信息 , 欢

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