Xử lý Nhiệt trong Ngành Hàng không Vũ trụ và Ô tô: Tiêu chuẩn AMS 2750 và CQI-9

Ngày đăng: 13/01/2026

Xử lý nhiệt là gì?

Xử lý nhiệt (Heat treatment) là quá trình sử dụng nhiệt độ cao hoặc làm lạnh để đạt được kết quả mong muốn, chẳng hạn như làm cứng hoặc làm mềm vật liệu. Các kỹ thuật xử lý nhiệt phổ biến bao gồm: ủ (annealing), làm cứng bề mặt (case hardening), kết tủa hóa bền (precipitation strengthening), ram (tempering), bình thường hóa (normalizing) và tôi (quenching).

unitek Xử lý nhiệt Heat treatment

Trong ngành xử lý nhiệt, thường có hai loại hình doanh nghiệp:
1. Đơn vị xử lý nhiệt nội bộ: Là một bộ phận trong các cơ sở sản xuất lớn, thực hiện xử lý nhiệt ngay tại nhà máy.

2. Đơn vị xử lý nhiệt thương mại: Cung cấp dịch vụ xử lý nhiệt dưới dạng thầu phụ cho nhiều khách hàng và thị trường khác nhau.

Các doanh nghiệp thương mại thường xử lý nhiều loại vật liệu với hình dáng và kích thước khác nhau. Đôi khi, quy trình diễn ra qua nhiều giai đoạn trong các loại lò nhiệt khác nhau để đạt được đặc tính mong muốn. Điều này đặt ra hai thách thức lớn:

Thứ nhất, việc giám sát toàn bộ quá trình xử lý nhiệt cho tất cả các bộ phận là khá bất tiện và đôi khi không thể thực hiện được.

Thứ hai, nếu quy trình không được thực hiện chuẩn xác, vật liệu sẽ không đạt đặc tính yêu cầu, dẫn đến việc phải xử lý lại hoặc hủy bỏ. Vì xử lý nhiệt thường là công đoạn hoàn thiện cuối cùng, chi phí hủy bỏ các chi tiết này là rất cao, đặc biệt là trong ngành hàng không vũ trụ và ô tô.

unitek Tiêu chuẩn Pyrometry

Vậy làm thế nào để các kỹ sư đảm bảo thiết bị vận hành đúng chức năng? Việc kiểm tra sau quy trình chỉ cho biết kết quả, nhưng họ cần biết tình trạng thiết bị trước khi xử lý để tránh lãng phí.

Câu trả lời chính là thiết lập một hệ thống kiểm tra thiết bị để phân loại lò nhiệt (furnace classification). Các phân loại này sau đó được áp dụng vào các tiêu chuẩn quy trình, đảm bảo thiết bị hoạt động hiệu quả, chính xác và tạo ra kết quả đồng nhất. Các quy chuẩn này thường được gọi là Tiêu chuẩn Pyrometry (Phép đo nhiệt độ cao).

Tiêu chuẩn Pyrometry trong Ngành Hàng không Vũ trụ và Ô tô

Có nhiều tiêu chuẩn khác nhau trong hai ngành này. Với hàng không vũ trụ, có thể kể đến BAC 5621, RPS 953 (từ các hãng OEM) hay các tiêu chuẩn quốc gia như BS 2M 54 và DIN 17052-1. Ngành ô tô cũng có các tiêu chuẩn tương tự.

Tuy nhiên, bài viết này sẽ tập trung vào hai tiêu chuẩn được áp dụng rộng rãi nhất: AMS 2750 (Hàng không vũ trụ) và CQI-9 (Ô tô). Cả hai đều quy định nghiêm ngặt về: thiết bị đo, thiết bị xử lý nhiệt, cặp nhiệt điện, khảo sát độ đồng nhất nhiệt độ (TUS) và kiểm tra độ chính xác hệ thống (SAT).

1. Phân loại thiết bị

Tiêu chuẩn CQI-9

Yêu cầu về thiết bị trong CQI-9 ít khắt khe hơn AMS 2750. Yêu cầu then chốt là thiết bị điều khiển lò phải được hiệu chuẩn và có thể truy xuất nguồn gốc theo tiêu chuẩn quốc gia. Nhiệt độ đo được phải được ghi lại bởi một thiết bị ghi độc lập.

Mọi yêu cầu khắt khe hơn về thiết bị đo lường đều được quy định trong các bảng quy trình từ A đến H đối với từng quy trình cụ thể. Trong tiêu chuẩn CQI-9, các bảng quy trình này sẽ chỉ ra các yêu cầu về dung sai tối thiểu cho từng quy trình đó.

Tiêu chuẩn AMS 2750

Tiêu chuẩn này chi tiết hơn với 5 loại thiết bị từ A đến E. Các loại thiết bị và cảm biến bắt buộc cho từng loại cấu hình thiết bị này được mô tả chi tiết trong sơ đồ dưới đây:

unitek thiết bị AMS 2750

Định nghĩa về từng loại cảm biến có thể được tìm thấy trong hình ảnh phía trên, nằm trong nội dung của bộ thông số kỹ thuật.

2. Sai số nhiệt độ cho phép

Sai số nhiệt độ thường được quy định trong tiêu chuẩn quy trình của vật liệu hoặc trên bản vẽ kỹ thuật. Dung sai nhiệt độ của lò được đánh giá bằng cách thực hiện khảo sát TUS (Thermal Uniformity Survey).

AMS 2750 không chỉ định sai số cho từng quy trình cụ thể nhưng cung cấp bảng phân loại lò nhiệt (Furnace Class) dựa trên dải sai số. Việc phân loại này sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến tần suất và độ chính xác yêu cầu khi hiệu chuẩn thiết bị, cũng như các bài test TUS và SAT sau này.

Phân loại lò	Phạm vi đồng nhất nhiệt độ (°F)	Phạm vi đồng nhất nhiệt độ (°C)
1	±5	±3
2	±10	±6
3	±15	±8
4	±20	±10
5	±25	±14
6	±50	±28

3. Cặp nhiệt điện

Cả CQI-9 và AMS 2750 đều quy định chi tiết về tần suất hiệu chuẩn, độ chính xác và giới hạn sử dụng cho từng loại cặp nhiệt điện. Các quy tắc này phụ thuộc vào chức năng, loại vật liệu cảm biến và nhiệt độ sử dụng.

4. Khảo sát độ đồng nhất nhiệt độ (TUS)

TUS (Temperature Uniformity Survey) được thực hiện để đánh giá sự biến thiên nhiệt độ trong vùng làm việc của lò. Các cấu hình vị trí đặt cặp nhiệt điện điển hình có thể là dạng hình hộp hoặc hình trụ. Số lượng cặp nhiệt điện cần thiết phụ thuộc vào thể tích vùng làm việc và cấp độ lò.

Lưu ý: Phải sử dụng thiết bị kiểm tra chuyên dụng (Field Test Instrument) để ghi dữ liệu TUS thay vì Bộ ghi dữ liệu quy trình thông thường.

unitek Khảo sát độ đồng nhất nhiệt độ

Quy trình khảo sát yêu cầu tối thiểu 30 phút dữ liệu ổn định (ghi lại ở khoảng cách 2 phút/lần hoặc ít hơn). Các điểm mốc quan trọng trong biểu đồ TUS bao gồm:

P1 - Bắt đầu giám sát. Khi cặp nhiệt điện đầu tiên chạm ngưỡng, dữ liệu bắt đầu được thu thập từ thời điểm này.
P2 - Khi cặp nhiệt điện cuối cùng nằm trong phạm vi sai số cho phép.
P3 - Bắt đầu giai đoạn ổn định. Tất cả các cặp nhiệt điện đều nằm trong phạm vi sai số cho phép và không có xu hướng lệch khỏi điểm đặt.
P4 - Kết thúc giai đoạn ổn định (sau ít nhất 30 phút). Được xác định bằng [P3 + khoảng thời gian đo lường], là điểm kết thúc của các bảng dữ liệu.

unitek quy trình khảo sát độ đồng nhất nhiệt độ

5. Kiểm tra độ chính xác hệ thống (SAT)

SAT (System Accuracy Test) được thực hiện để đánh giá độ chính xác của toàn bộ hệ thống đo lường bằng cách sử dụng một thiết bị độc lập (Thiết bị kiểm tra hiện trường và cặp nhiệt điện SAT đã hiệu chuẩn). Bằng cách đặt cặp nhiệt điện kiểm tra gần sát với cặp nhiệt điện của lò, sự chênh lệch (delta) sẽ cho biết độ chính xác thực tế của hệ thống.

unitek Kiểm tra độ chính xác hệ thống sat

Tổng kết

Các quy trình xử lý nhiệt hiện đại đòi hỏi sự kết hợp giữa thiết bị đo lường tiên tiến và dịch vụ hiệu chuẩn uy tín. Việc sử dụng các bộ ghi dữ liệu "in-process" từ Fluke Process Instruments được coi là giải pháp an toàn, dễ sử dụng và chính xác nhất cho các doanh nghiệp sản xuất linh kiện hàng không và ô tô.

Hãy liên hệ ngay với Unitek để được tư vấn các giải pháp đo nhiệt chuyên sâu từ Fluke Process Instruments, đảm bảo quy trình của bạn luôn đạt chuẩn quốc tế một cách dễ dàng và hiệu quả nhất.

-------------------
Công ty TNHH Thương Mại Unitek
📞 Hotline: 0946.999.975
📧 Email: customer@unitekco.com
🌐 Website: shop.unitekco.com