金屬材料檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室的特點(diǎn)及其建設(shè)管理

宋錦柱

（江蘇省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院，江蘇南京 210007）

0 引言

人類在四千多年前就已有了簡(jiǎn)單的青銅工具，在春秋時(shí)期已會(huì)冶煉生鐵。18世紀(jì)，鋼鐵工業(yè)成為產(chǎn)業(yè)革命的重要內(nèi)容和物質(zhì)基礎(chǔ)。19世紀(jì)中葉，現(xiàn)代平爐和轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)的出現(xiàn),使人類真正進(jìn)入了鋼鐵時(shí)代。可見金屬材料在材料工業(yè)中一直占有不可或缺的地位。對(duì)金屬材料的成分、性能進(jìn)行測(cè)試和分析，評(píng)價(jià)金屬材料等級(jí)與優(yōu)劣，合格與否，是生產(chǎn)企業(yè)金屬材料檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室的主要職能。金屬材料實(shí)驗(yàn)室也廣泛存在于科研機(jī)構(gòu)、質(zhì)檢系統(tǒng)、第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)中。

1 金屬材料檢測(cè)機(jī)構(gòu)的分布

金屬材料實(shí)驗(yàn)室廣泛存在于高校、科研院所、質(zhì)檢系統(tǒng)、第三方檢測(cè)公司、生產(chǎn)企業(yè)中。

（1）高校系統(tǒng)：目前，全國(guó)全日制普通高校1500余所，其中本科院校600余所，?？圃盒?11所。開設(shè)金屬材料工程、冶金工程、焊接技術(shù)與工程、復(fù)合材料與工程等專業(yè)的高校超過100所?；诮虒W(xué)、科研需要，這些高校都會(huì)配備相應(yīng)的金屬材料實(shí)驗(yàn)室。

（2）研究院所：中科院金屬研究所、中科院上海硅酸鹽研究所、鋼研總院以及各省市的冶金研究所等。

（3）質(zhì)檢系統(tǒng)：可分為國(guó)家級(jí)檢測(cè)中心、省級(jí)檢測(cè)中心、市級(jí)檢測(cè)中心、縣級(jí)檢測(cè)中心。

（4）檢測(cè)公司：國(guó)際知名檢測(cè)公司、民營(yíng)檢測(cè)公司、建工行業(yè)檢測(cè)中心。

（5）生產(chǎn)企業(yè)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室：如大型鋼鐵企業(yè)、鋁冶煉企業(yè)內(nèi)設(shè)的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)室、中心實(shí)驗(yàn)室等。

2 不同類型金屬材料實(shí)驗(yàn)室的異同及各自特色

不同類型金屬材料實(shí)驗(yàn)室因服務(wù)對(duì)象不同，其在單位性質(zhì)、人員結(jié)構(gòu)、檢測(cè)裝備配備、檢測(cè)領(lǐng)域、檢測(cè)資質(zhì)都存在很大的差異，詳見表1。

作為高校與科研院所的實(shí)驗(yàn)室，應(yīng)著力于服務(wù)教學(xué)與科研，配備的常規(guī)檢測(cè)、試驗(yàn)設(shè)備的臺(tái)套數(shù)需滿足學(xué)生試驗(yàn)、實(shí)踐需要；另一方面，服務(wù)于科研的設(shè)備在精度、檢測(cè)方面有更高的要求，以獲得準(zhǔn)確、科學(xué)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

高校金屬材料實(shí)驗(yàn)室的總體功能規(guī)劃要實(shí)現(xiàn)材料的熔煉制備與成分控制、材料的加工成型、材料熱處理、材料的性能檢測(cè)、材料的組織分析與質(zhì)量控制為一體的材料研究制造功能,給學(xué)生一個(gè)完整的材料研制開發(fā)應(yīng)用的感性認(rèn)識(shí),真正成為學(xué)生的實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)［1］。實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)可分為材料制備實(shí)驗(yàn)室、材料表面處理實(shí)驗(yàn)室、熱處理實(shí)驗(yàn)室、組織分析實(shí)驗(yàn)室、性能檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室等。材料制備實(shí)驗(yàn)室可以添置真空電弧熔煉爐、真空感應(yīng)熔煉爐、真空燒結(jié)爐、粉體制備設(shè)備等；材料表面處理實(shí)驗(yàn)室可以添置離子鍍膜設(shè)備、離子滲氮爐、滲碳爐、涂裝設(shè)備等；熱處理實(shí)驗(yàn)室可以添置高溫?zé)崽幚頎t、中溫?zé)崽幚頎t、真空熱處理爐、保護(hù)氣氛熱處理爐等；組織分析實(shí)驗(yàn)室要添置各種檔次的光學(xué)金相顯微鏡、掃描電鏡、X射線衍射儀、透射電鏡，在購(gòu)買設(shè)備時(shí)要盡量選擇先進(jìn)的型號(hào)；性能檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室要添置布氏硬度計(jì)、洛氏硬度計(jì)、顯微硬度計(jì)、納米硬度計(jì)、沖擊試驗(yàn)機(jī)、疲勞實(shí)驗(yàn)機(jī)、萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)、表面涂層性能檢測(cè)設(shè)備等。自2000年以來(lái)，高校逐漸認(rèn)識(shí)到CMA計(jì)量認(rèn)可在對(duì)外服務(wù)上的重要性，現(xiàn)在已有越來(lái)越多的高校金屬材料實(shí)驗(yàn)室具備了CMA資質(zhì)。

質(zhì)檢機(jī)構(gòu)是為政府、社會(huì)提供公證性數(shù)據(jù)的機(jī)構(gòu)，配備的檢測(cè)設(shè)備定位應(yīng)高于生產(chǎn)企業(yè)。而且，質(zhì)檢機(jī)構(gòu)的金屬材料實(shí)驗(yàn)室有一個(gè)顯著特點(diǎn)就是依托于地方產(chǎn)業(yè)，服務(wù)于地方經(jīng)濟(jì)。以江蘇為例，南通地區(qū)是鋼絲繩生產(chǎn)企業(yè)的密集地，南通質(zhì)檢所籌建了國(guó)家鋼絲繩檢測(cè)中心，在金屬制品方面的檢測(cè)能力比較全面。泰州興化的戴南鎮(zhèn)不銹鋼生產(chǎn)企業(yè)眾多，地方質(zhì)監(jiān)局成立了國(guó)家不銹鋼檢測(cè)中心，投入了一系列高、精、尖檢測(cè)設(shè)備，為當(dāng)?shù)卣⑵髽I(yè)提供優(yōu)質(zhì)的檢測(cè)服務(wù)。作為為政府提供數(shù)據(jù)支撐的檢測(cè)機(jī)構(gòu)，必須具備CMA資質(zhì)，而CNAS資質(zhì)不是強(qiáng)制的，省級(jí)檢測(cè)院、實(shí)力較強(qiáng)的市縣級(jí)檢測(cè)所會(huì)具有CNAS資質(zhì)。

表1 不同類型金屬材料實(shí)驗(yàn)室的比較

和質(zhì)檢機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室相比，民營(yíng)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室沒有為政府服務(wù)的業(yè)務(wù)，其業(yè)務(wù)的核心是委托檢驗(yàn)。華測(cè)公司可謂是其中的龍頭，2009年在深交所成功上市后，檢測(cè)業(yè)務(wù)也由單一的金屬材料擴(kuò)展為涵蓋食品、電子電器、玩具、紡織品等，還進(jìn)行審核服務(wù)、司法鑒定、認(rèn)證服務(wù)、能力驗(yàn)證服務(wù)等檢測(cè)之外的業(yè)務(wù)。除了華測(cè)等少數(shù)公司外，民營(yíng)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室規(guī)模都較小，土地和房屋以租賃為主，檢測(cè)設(shè)備的硬件投入一般在200萬(wàn)元以下，且比較單一，一般以常規(guī)力學(xué)性能檢測(cè)設(shè)備為主，人員10-20人的規(guī)模居多，人均年產(chǎn)值在10萬(wàn)-30萬(wàn)元。

我國(guó)生產(chǎn)企業(yè)的金屬材料實(shí)驗(yàn)室大多集中于大型鋼鐵企業(yè)、大型有色金屬生產(chǎn)企業(yè)。以鋼鐵企業(yè)為例，可劃分為三種類型：一是生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)分析型的實(shí)驗(yàn)室，其主要任務(wù)是為現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)提供快速分析測(cè)試數(shù)據(jù)，組織隸屬于各分廠的機(jī)構(gòu)，如焦化化驗(yàn)室、煉鐵化驗(yàn)室和煉鋼廠爐前化驗(yàn)室等；二是與生產(chǎn)緊密型的實(shí)驗(yàn)室，其主要任務(wù)是整個(gè)公司的進(jìn)廠原燃料驗(yàn)收檢驗(yàn)、各工序間的控制、中間產(chǎn)品檢測(cè)和最終產(chǎn)品的出廠檢測(cè)等，組織隸屬于質(zhì)量處的機(jī)構(gòu)，如質(zhì)量處煤檢站、鐵前化驗(yàn)室、鋼材檢驗(yàn)中心等；三是與科研緊密型的實(shí)驗(yàn)室，其主要任務(wù)是科研和新產(chǎn)品研發(fā)方面的檢測(cè)分析、質(zhì)量異議仲裁檢測(cè)等，組織隸屬于技術(shù)中心的機(jī)構(gòu)，如中心理化測(cè)試室。隨著冶金工藝的發(fā)展，生產(chǎn)節(jié)奏逐步加快，冶金分析日益受到重視，大型精密測(cè)試儀器普遍應(yīng)用于各檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室。在化學(xué)分析方面：主要設(shè)備有直讀光譜儀、ICP、X熒光光譜儀、原子吸收光譜儀、紅外碳硫分析儀、氧氮?dú)渎?lián)測(cè)分析儀；物理測(cè)試方面：主要設(shè)備有電子拉伸試驗(yàn)機(jī)、疲勞試驗(yàn)機(jī)、硬度計(jì)、掃描電子顯微鏡、X射線衍射儀、圖像分析儀、沖擊試驗(yàn)機(jī)、熱力模擬試驗(yàn)機(jī)等［2］。

3 金屬材料檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室的管理與運(yùn)行

不同類型金屬材料檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室在管理方面應(yīng)做到：

（1）建立健全實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量管理體系：按照GB/T 27025-2008《檢測(cè)和校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室能力的通用要求》等實(shí)驗(yàn)室技術(shù)文件的要求，建立健全實(shí)驗(yàn)室質(zhì)管體系，完善質(zhì)量手冊(cè)、程序文件、以及作業(yè)指導(dǎo)書、原始記錄等各層次文件、記錄，并嚴(yán)格按照質(zhì)量手冊(cè)、程序文件的要求運(yùn)行。

（2）完善實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理制度：明確實(shí)驗(yàn)室工作人員的職責(zé)與分工。對(duì)各實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人、各分室負(fù)責(zé)人、安全員、大型儀器設(shè)備的機(jī)組負(fù)責(zé)人等關(guān)鍵崗位均有明確分工并公示。實(shí)驗(yàn)中心可設(shè)立總安全員1名，各分室也各設(shè)安全員1名，大型儀器設(shè)備以機(jī)組為單位明確負(fù)責(zé)人，小型儀器設(shè)備以房間為單位明確負(fù)責(zé)人。對(duì)輔助崗位人員也有明確安排，并互有合作。

（3）建立完善的樣品管理、流轉(zhuǎn)制度并貫徹實(shí)施：金屬材料樣品的大小、形狀各不相同，小到零點(diǎn)幾毫米的金屬絲，大到幾十公斤重的板材、棒材，必須根據(jù)樣品的特點(diǎn)制定不同的樣品標(biāo)示規(guī)則，普通尺寸的樣品可以利用記號(hào)筆標(biāo)記，小樣品可利用樣品袋包裝并在樣品袋上標(biāo)識(shí)，需要進(jìn)行熱處理的樣品可用鋼印或耐高溫油漆筆標(biāo)記，總之應(yīng)因地制宜，采用適合的樣品標(biāo)記方法。

（4）做好人才梯隊(duì)培養(yǎng)工作：對(duì)于每臺(tái)套儀器設(shè)備，根據(jù)使用頻率的高低，應(yīng)培養(yǎng)2名以上的熟練操作人員，以保障儀器設(shè)備的運(yùn)行效率。注重對(duì)一線檢測(cè)人員的培養(yǎng)，做好人才儲(chǔ)備工作。

（5）建立有效、適宜的激勵(lì)機(jī)制：因?yàn)樽陨淼墓嫘蕴攸c(diǎn)，這一類實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)行效率、單位產(chǎn)出較市場(chǎng)化的檢測(cè)公司明顯偏低。體現(xiàn)在管理機(jī)構(gòu)臃腫、龐大，員工工作積極性不高等方面。目前，質(zhì)檢機(jī)構(gòu)正處于改革的過渡期，必須探索嘗試科學(xué)合理、行之有效的激勵(lì)機(jī)制，推動(dòng)實(shí)驗(yàn)室的發(fā)展。

4 結(jié)語(yǔ)

不同行業(yè)分布的金屬材料檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室在業(yè)務(wù)范圍、單位性質(zhì)、人員狀況、裝備水平、檢測(cè)領(lǐng)域、資質(zhì)能力等方面都存在差異且呈現(xiàn)各自的特點(diǎn)，作為實(shí)驗(yàn)室的管理者，應(yīng)注重實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量管理體系建設(shè)、完善實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理制度、建立完善的樣品管理及流轉(zhuǎn)制度、做好人才梯隊(duì)培養(yǎng)工作和建立有效、適宜的激勵(lì)機(jī)制。

［1］曹鵬軍，周安若，范培耕，仵海東.金屬材料工程本科專業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)研究探討［A］.中國(guó)體視學(xué)學(xué)會(huì).第十二屆中國(guó)體視學(xué)與圖像分析學(xué)術(shù)會(huì)議論文集［C］.中國(guó)體視學(xué)學(xué)會(huì)，2008（4）.

［2］張東升.論水鋼冶金分析實(shí)驗(yàn)室的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)［J］.冶金標(biāo)準(zhǔn)化與質(zhì)量，2006（2）：17-19.