應(yīng)力斷裂和蠕變試驗(yàn)進(jìn)行NADCAP認(rèn)證時(shí)應(yīng)注意的要點(diǎn)

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0 引言

NADCAP（National Aerospace and Defense Contractors Accreditation Program）為“國家航空航天和國防合同方授信項(xiàng)目”的簡稱，是由美國航空航天和國防工業(yè)巨頭與美國國防部等機(jī)構(gòu)共同發(fā)起，主要針對航空航天工業(yè)的特殊產(chǎn)品和工藝進(jìn)行認(rèn)證的體系[1-2]。NADCAP認(rèn)證旨在有效地降低其供應(yīng)商因?yàn)楫a(chǎn)品質(zhì)量問題帶來的潛在風(fēng)險(xiǎn)[3]，為航空航天行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展保駕護(hù)航。

材料測試項(xiàng)目是比較重要的NADCAP認(rèn)證項(xiàng)目，材料測試項(xiàng)目包括了力學(xué)性能測試、硬度測試、金相分析、化學(xué)成分分析、試樣加工等內(nèi)容[4]，其中力學(xué)性能測試主要依據(jù)的準(zhǔn)則為AC 7101/3 及相應(yīng)試驗(yàn)項(xiàng)目的檢查表[5-7]。本文通過對認(rèn)證過程所需相關(guān)文件及NADCAP審核清單的介紹，對依據(jù)ASTM E139標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行應(yīng)力斷裂和蠕變試驗(yàn)項(xiàng)目認(rèn)證的準(zhǔn)備工作及現(xiàn)場考核中應(yīng)注意的要點(diǎn)進(jìn)行了闡述并探討，希望為初次申請?jiān)擁?xiàng)目的材料測試實(shí)驗(yàn)室提供借鑒[8]。

1 NADCAP 認(rèn)證審核的依據(jù)文件

申請應(yīng)力斷裂和蠕變試驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行NADCAP認(rèn)證，依據(jù)的文件主要包括AC 7101/1通用要求和AC 7101/3力學(xué)性能測試要求，應(yīng)時(shí)常關(guān)注和應(yīng)用官網(wǎng)上發(fā)布的最新版本，目前最新版為D版。應(yīng)力斷裂和蠕變試驗(yàn)涉及的標(biāo)準(zhǔn)包括ASTM E139、ASTM E633、ASTM E220、ASTM E230。申請?jiān)擁?xiàng)目認(rèn)證的實(shí)驗(yàn)室應(yīng)很好地理解并依據(jù)NADCAP文件及相應(yīng)專業(yè)檢查表要求，進(jìn)行作業(yè)指導(dǎo)書編制。

2 NADCAP 認(rèn)證對應(yīng)力斷裂和蠕變項(xiàng)目的總體要求

NADCAP認(rèn)證可以認(rèn)為是基于民航工業(yè)的要求開展的特殊要求審核，認(rèn)證開展前要求實(shí)驗(yàn)室具備ISO/IEC 17025作為基礎(chǔ)體系，并已獲得相關(guān)方的認(rèn)可。不具備基礎(chǔ)體系認(rèn)可的實(shí)驗(yàn)室也可以在申請認(rèn)證的同時(shí)一并申請AC7006作為基礎(chǔ)認(rèn)證體系的附加審核。材料測試項(xiàng)目認(rèn)證中應(yīng)力斷裂和蠕變試驗(yàn)總體上應(yīng)按材料測試檢查表的要求，與AC 7101/3中其他試驗(yàn)項(xiàng)目，做到與該試驗(yàn)項(xiàng)目有關(guān)的設(shè)備能力、設(shè)備管理及維護(hù)、實(shí)驗(yàn)室環(huán)境條件、文件控制、實(shí)驗(yàn)記錄、人員培訓(xùn)及能力等方面的質(zhì)量體系與檢查表一致的規(guī)定，并有按規(guī)定運(yùn)作的證據(jù)[9]。

3 NADCAP 認(rèn)證時(shí)應(yīng)注意的要點(diǎn)

實(shí)驗(yàn)室在進(jìn)行應(yīng)力斷裂和蠕變試驗(yàn)項(xiàng)目認(rèn)證時(shí)，在滿足總體要求的基礎(chǔ)上，還有諸多要點(diǎn)和特殊要求需要注意，根據(jù)參考的ASTM E139標(biāo)準(zhǔn)和AC 7101/3 第D版本的要求，本文從以下幾個(gè)方面進(jìn)行分析。

3.1 編制詳細(xì)的作業(yè)指導(dǎo)書

材料測試項(xiàng)目明確要求申請實(shí)驗(yàn)室應(yīng)依據(jù)最新標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行作業(yè)指導(dǎo)書的編制，且標(biāo)準(zhǔn)發(fā)生變更時(shí)對作業(yè)指導(dǎo)書做出相應(yīng)的修訂[9]。目前應(yīng)力斷裂和蠕變試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)更新為E139-11（2018），需要強(qiáng)調(diào)的是，申請實(shí)驗(yàn)室應(yīng)該有指定的部門或人員進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)查新，檢查表要求采用的標(biāo)準(zhǔn)在官網(wǎng)發(fā)布后6個(gè)月內(nèi)得到實(shí)施，因此，建議申請實(shí)驗(yàn)室查新頻率至少保持每三個(gè)月一次[9]。作業(yè)指導(dǎo)書的編制應(yīng)滿足以下幾點(diǎn)要求。

1）應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)要求

應(yīng)力斷裂和蠕變試驗(yàn)涉及的樣品加工與尺寸、溫度加熱和測量系統(tǒng)、變形測量系統(tǒng)、設(shè)備校準(zhǔn)、試驗(yàn)過程與結(jié)果的計(jì)算在ASTM E139中均有說明，編制的作業(yè)指導(dǎo)書應(yīng)嚴(yán)格參照試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行明確細(xì)致的規(guī)定。

2）應(yīng)詳細(xì)且具有可操作性

實(shí)驗(yàn)室編制的作業(yè)指導(dǎo)書應(yīng)盡可能詳實(shí)地描述試樣加工和試樣安裝以及試驗(yàn)的步驟，建議針對該項(xiàng)目樣品的加工可單獨(dú)編制試樣加工作業(yè)指導(dǎo)書并繪制試樣加工工藝卡，應(yīng)包括樣品的形式和詳細(xì)參數(shù)，以及有關(guān)加工過程的工藝控制參數(shù)，以指導(dǎo)樣品制備流程，這是現(xiàn)場評審的關(guān)注點(diǎn)之一。同時(shí)，編制完成的作業(yè)指導(dǎo)書均應(yīng)進(jìn)行實(shí)際的驗(yàn)證，證明其具有可操作性和有效性。

3）應(yīng)關(guān)注中英文規(guī)定的一致性

文件的審核應(yīng)包括中英文的校對，不可出現(xiàn)中文修訂了，英文沒有修訂，或者中英文表述不一致的情況。

3.2 人員要求

實(shí)驗(yàn)室對申請項(xiàng)目的授權(quán)操作人員須進(jìn)行培訓(xùn)及考核，建議首次申請的實(shí)驗(yàn)室安排經(jīng)驗(yàn)豐富的試驗(yàn)人員。人員培訓(xùn)應(yīng)包括體系文件中的特殊要求、檢查表、采用的標(biāo)準(zhǔn)、現(xiàn)場作業(yè)指導(dǎo)書、設(shè)備操作規(guī)程、數(shù)據(jù)修約及曲線處理等內(nèi)容；培訓(xùn)應(yīng)配備相關(guān)的資料，做好培訓(xùn)記錄；考核方式推薦采用理論考試和實(shí)際操作考核相結(jié)合。當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)更新或作業(yè)指導(dǎo)書被修訂時(shí)，實(shí)驗(yàn)室應(yīng)宣貫到位，確保相關(guān)人員知悉。需要注意的是，實(shí)驗(yàn)室針對試驗(yàn)人員的所有培訓(xùn)、考核與批準(zhǔn)授權(quán)都應(yīng)記錄保存，以備認(rèn)證時(shí)查看人員授權(quán)資料。

3.3 能力驗(yàn)證及內(nèi)部循環(huán)比對

NADCAP檢查表對應(yīng)力斷裂和蠕變項(xiàng)目有參加能力驗(yàn)證(PT)和頻次的要求，建議在現(xiàn)場審核前，實(shí)驗(yàn)室應(yīng)參加所申請項(xiàng)目的能力驗(yàn)證試驗(yàn)，且結(jié)果需為滿意，如果結(jié)果可疑，則需盡快整改或重新申請。能力驗(yàn)證試驗(yàn)必須為NADCAP 管理機(jī)構(gòu)（PRI）認(rèn)可的能力驗(yàn)證試驗(yàn)機(jī)構(gòu)[9]提供，如沃靈頓防火消防實(shí)驗(yàn)室（Exova Warringtonfire）、北京中實(shí)國金國際實(shí)驗(yàn)室能力驗(yàn)證研究有限公司或其他具備該能力的驗(yàn)證機(jī)構(gòu)。

首次申請認(rèn)證的實(shí)驗(yàn)室，如果由于時(shí)間不足或其他客觀原因無法參加合適的PT 試驗(yàn)，建議發(fā)郵件咨詢NADCAP評審委員，詢問能否通過參加NADCAP認(rèn)可的實(shí)驗(yàn)室組織的實(shí)驗(yàn)室間的比對試驗(yàn)滿足以上要求[9]。

在現(xiàn)場審核前，實(shí)驗(yàn)室多人授權(quán)或多臺設(shè)備受控的情況，還必須按檢查表要求，組織完成實(shí)驗(yàn)室應(yīng)力斷裂和蠕變試驗(yàn)項(xiàng)目的內(nèi)部循環(huán)比對（IRR）試驗(yàn)，具體可參考AC 7101/1 中要求和比對組織方提供的作業(yè)指導(dǎo)書要求，并采用合適的評價(jià)方法且評價(jià)結(jié)果為滿意。IRR比對包括不同試驗(yàn)人員和不同實(shí)驗(yàn)設(shè)備間的循環(huán)比對，對于初評并且預(yù)期檢測量不大的實(shí)驗(yàn)室可建議進(jìn)行單人單設(shè)備授權(quán)，以節(jié)省內(nèi)部比對的繁瑣環(huán)節(jié)[9-11]。

3.4 設(shè)備要求

NADCAP認(rèn)證對設(shè)備要求需要注意以下幾點(diǎn)[9-10]。

1）設(shè)備校準(zhǔn)。設(shè)備的校準(zhǔn)證書是NADCAP評審的必查項(xiàng)，檢查表中要求的設(shè)備校準(zhǔn)主要包括校準(zhǔn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)、校準(zhǔn)周期、校準(zhǔn)證書等。本文參照ASTM E139實(shí)施試驗(yàn)項(xiàng)，按標(biāo)準(zhǔn)的要求，需要選擇具有美標(biāo)資質(zhì)的校準(zhǔn)檢定機(jī)構(gòu)，采用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法開展校準(zhǔn)[10-11]。蠕變試驗(yàn)項(xiàng)目主要涉及六個(gè)基本項(xiàng)目，設(shè)備的力值、同軸度、高溫系統(tǒng)（高溫爐、溫控儀、熱電偶）、變形測量系統(tǒng)，應(yīng)力斷裂試驗(yàn)項(xiàng)目則不涉及變形測量系統(tǒng)。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)室對于校準(zhǔn)證書的確認(rèn)要落實(shí)落細(xì)，校準(zhǔn)證書充分體現(xiàn)校準(zhǔn)依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)、校準(zhǔn)項(xiàng)等避免出現(xiàn)校準(zhǔn)證書中方法標(biāo)準(zhǔn)與申請項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)指定的方法不一致，校準(zhǔn)項(xiàng)無法識別或中文可識別、英文無法識別的情況。

2）設(shè)備維護(hù)。具體包括申請項(xiàng)目的配套設(shè)備應(yīng)按照標(biāo)準(zhǔn)要求制訂詳細(xì)的設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)內(nèi)容，定期完成維保操作并記錄，有異常的情況需進(jìn)行記錄。

3）軟件確認(rèn)。申請實(shí)驗(yàn)室需要對項(xiàng)目涉及的試驗(yàn)軟件的計(jì)算功能，尤其對數(shù)據(jù)相關(guān)的應(yīng)力斷裂時(shí)間、斷后伸長率、斷面收縮率等功能進(jìn)行確認(rèn)并記錄。建議制訂測量及數(shù)據(jù)處理軟件評審表，通過軟件計(jì)算數(shù)據(jù)與實(shí)際計(jì)算值比對判定軟件計(jì)算功能是否正常，值得注意的是，計(jì)算軟件建議能進(jìn)行加密鎖定處理。

3.5 數(shù)據(jù)處理

依據(jù)ASTM E139開展試驗(yàn)，主要獲得試驗(yàn)結(jié)果包括斷裂時(shí)間、斷后伸長率、斷面收縮率和蠕變應(yīng)變相關(guān)參數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)針對典型蠕變試驗(yàn)曲線進(jìn)行了明確的說明。筆者認(rèn)為蠕變曲線一般按照正常試驗(yàn)流程即可完成。若出現(xiàn)蠕變異常的情況，實(shí)驗(yàn)室應(yīng)及時(shí)進(jìn)行溝通，并在報(bào)告中注明原因及過程。

4 結(jié)語

NADCAP認(rèn)證作為目前實(shí)驗(yàn)室認(rèn)證行業(yè)較高水準(zhǔn)的認(rèn)證項(xiàng)目，國內(nèi)通過認(rèn)證評審的實(shí)驗(yàn)室數(shù)量較少，主要由于評審程序繁瑣、體系要求高導(dǎo)致通過率低，但籌備和接受NADCAP的認(rèn)證審核，將能積極推動申請實(shí)驗(yàn)室的管理及技術(shù)水平的提高，助力我國材料檢測的發(fā)展。NADCAP認(rèn)證需要在整個(gè)過程中做到有據(jù)可依、有證可查。本文通過查閱資料并總結(jié)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，在此羅列一些要點(diǎn)，以期能給更多申請NADCAP認(rèn)證的實(shí)驗(yàn)室提供參考。