ISO 20431:2023
(Main)Heat treatment — Control of quality
Heat treatment — Control of quality
This document defines the quality requirements and recommendations applicable to heat treatment on mechanical parts intended to be used in the industry (e.g. car manufacturing, aerospace, pipeline systems, civil engineering equipment, earth moving machinery, agricultural equipment, naval industry, energy equipment, tooling, fasteners). This document provides a reference for quality audit and for the inspection of heat-treatment facilities, whether these are integrated or belonging to subprime contractors. This document can also be used as a basis for discussion and development of specifications. A description of the equipment calibration and the frequency of the controls is given in Annex A. An example of scoring table is given in Annex B. An example of audit report is given in Annex C. The different measuring chain testing methods (SAT) are presented in Annex D.
Traitement thermique — Maîtrise de la qualité
Le présent document définit les exigences et recommandations relatives à la qualité applicables au traitement thermique de pièces mécaniques destinées à être utilisées dans l’industrie (par exemple, construction automobile, aérospatiale, systèmes de pipeline, équipement de génie civil, engins de terrassement, équipement agricole, industrie navale, équipement énergétique, outillage, fixations). Le présent document constitue une référence pour la réalisation d’audit qualité et d'audit d'installations de traitement thermique intégrés ou de sous-traitance. Le présent document peut également servir de base de discussion et d'élaboration de cahiers des charges. Une description de l’étalonnage de l’équipement et de la fréquence des contrôles est donnée dans l’Annexe A. Un exemple de tableau de notation est donné dans l’Annexe B. Un exemple de rapport d’audit est donné dans l’Annexe C. Les différentes méthodes de contrôle des chaînes de mesurage (SAT) sont présentées dans l’Annexe D.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 20431
First edition
2023-07
Heat treatment — Control of quality
Traitement thermique — Maîtrise de la qualité
Reference number
© ISO 2023
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Published in Switzerland
ii
Contents Page
Foreword .v
Introduction . vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 System for assessment and scoring of requirements and recommendations .3
4.1 General . 3
4.2 General requirements . 4
4.3 Scoring of requirements and recommendations . 4
4.3.1 General . 4
4.3.2 Scoring of requirements . 4
4.3.3 Scoring of recommendations . 4
4.4 Assessment of the heat treatment facility . 5
5 Requirements and recommendations . 6
5.1 General organisation of a heat treatment facility . 6
5.1.1 Documentation (references GO1 to GO3) . 6
5.1.2 Management responsibility (references GO4 and GO5) . 6
5.1.3 Human resources management (references GO6 to GO10) . 7
5.1.4 Infrastructure and equipment management (references GO11 to GO25) . 7
5.1.5 Internal audit (reference GO26 and GO27) . 8
5.1.6 Control of nonconforming product (references GO28 to GO36) . 8
5.1.7 Continuous improvement (references GO37 and GO38) . 9
5.1.8 Failure mode, effect and criticality analysis (FMECA) (references GO39 to
GO41) . 9
5.1.9 Monitoring plan (references GO42 to GO44) . 9
5.1.10 Preproduction quality planning (reference GO45 and GO46) . 9
5.1.11 Statistics: (references GO47 to GO49) . 9
5.1.12 Controlling monitoring and recording (references GO50 to GO62) . 10
5.2 Contract review and heat-treatment conception . 11
5.2.1 Contract review . 11
5.2.2 Heat-treatment conception . 11
5.3 Carrying out heat treatments: preparation . 11
5.3.1 General . 11
5.3.2 Load preparation .12
5.4 Carrying out heat treatment: Control of the thermal cycle .13
5.4.1 Temperature drift and heat-treatment temperature error (references T1
to T10) . 13
5.4.2 Measuring equipment error SAT (system accuracy test) (references T11 to
T17) . 15
5.4.3 Temperature uniformity survey (TUS) of furnace (references T18 to T31) . 17
5.4.4 Drift of the soak times of the various heat-treatment phases (references
HTT1 to HTT2) . 20
5.5 Mastering of the heat-treatment medium . 21
5.5.1 General . 21
5.5.2 Control of carbon-containing atmosphere . 21
5.5.3 Control of nitriding, nitrocarburising and derived heat-treatment
atmospheres .22
5.5.4 Control of salt bath and drift of treatment medium .22
5.5.5 Control of operational conditions of surface hardening after induction
superficial heating . 22
5.5.6 Laser hardening (references L1 to L4). 23
5.5.7 Vacuum or low-pressure heat treatment (references V1 to V7) . 24
iii
5.6 Control of cooling . 24
5.6.1 Equipment control and heat-treatment reproducibility (references CEQ1 to
CEQ3) . 24
5.6.2 Control of cooling parameters (references CPM1 to CPM12) . 24
5.7 Control of product . . . 25
5.7.1 Drift of testing means (references CP1 and CP2) . 25
5.7.2 Non-conforming product (references CP3 to CP5) . 25
5.8 Finishing process . . 25
Annex A (normative) Equipment calibration and frequency control .27
Annex B (informative) Example of scoring table for requirements and recommendations .29
Annex C (informative) Example of heat-treatment facility assessment .35
Annex D (normative) Measuring chain testing methods (SAT - system accuracy test) .36
Bibliography .41
iv
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the
different types of ISO document should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
ISO draws attention to the possibility that the implementation of this document may involve the use
of (a) patent(s). ISO takes no position concerning the evidence, validity or applicability of any claimed
patent rights in respect thereof. As of the date of publication of this document, ISO had not received
notice of (a) patent(s) which may be required to implement this document. However, implementers are
cautioned that this may not represent the latest information, which may be obtained from the patent
database available at www.iso.org/patents. ISO shall not be held responsible for identifying any or all
such patent rights.
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to
the World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see
www.iso.org/iso/foreword.html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 244, Industrial furnaces and associated
processing equipment.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www.iso.org/members.html.
v
Introduction
This document draws a list of best practices in order to ensure quality control in the application of
heat treatment. This document is for use with equipment constructed in accordance with International
Standards for thermoprocessing equipment. These concepts are also suitable for application with other
heat-treatment processes.
This document is a reference for assessment and continuous improvement which is part of the quality
management system of a heat-treatment facility.
Figure 1 shows the typical flowchart for a heat-treatment process. The main steps are subject to
requirements and recommendations in this document.
Key
A general organisation of a heat-treatment facility (see 5.1) F control of the heat-treatment medium (see 5.5)
B contract review and heat-treatment conception (see 5.2) G control of cooling (see 5.6)
C carrying out the heat treatment H control of product testing (see 5.7)
D preparation (see 5.3) I finishing (see 5.8)
E control of the thermal cycle (see 5.4)
Figure 1 — Heat-treatment process
vi
INTERNATIONAL STANDARD ISO 20431:2023(E)
Heat treatment — Control of quality
1 Scope
This document defines the quality requirements and recommendations applicable to heat treatment
on mechanical parts intended to be used in the industry (e.g. car manufacturing, aerospace, pipeline
systems, civil engineering equipment, earth moving machinery, agricultural equipment, naval industry,
energy equipment, tooling, fasteners).
This document provides a reference for quality audit and for the inspection of heat-treatment facilities,
whether these are integrated or belonging to subprime contractors. This document can also be used as
a basis for discussion and development of specifications.
A description of the equipment calibration and the frequency of the controls is given in Annex A.
An example of scoring table is given in Annex B. An example of audit report is given in Annex C. The
different measuring chain testing methods (SAT) are presented in Annex D.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For
undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 4885, Ferrous materials — Heat treatments — Vocabulary
ISO 6506 (all parts), Metallic materials — Brinell hardness test
ISO 6507 (all parts), Metallic materials — Vickers hardness test
ISO 6508 (all parts), Metallic materials — Rockwell hardness test
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 4885 and the following apply.
ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at https:// www .electropedia .org/
3.1
heat-treatment facility
set of equipment implementing processes associated with each other used to modify, through a thermal
cycle, the physical, mechanical and/or chemical properties of a metallic material
3.2
recommendation
preferred advice and criterion (criteria) providing guidance, but not required to be in accordance with
this document
3.3
requirement
criterion (criteria) to be complied with in order to achieve conformity with this document
Note 1 to entry: A requirement not fulfilled can have an impact on the special characteristic(s) (3.5) of the final
product.
3.4
contract review
systematic procedure carried out in order to identify the requirements (3.3) and expectations for the
process outputs as expressed in documents and that they may be carried out
Note 1 to entry: Requirements and expectations for the process can be internal (inhouse heat treatment) or
external (from customer).
3.5
special characteristic
feature or property of a final product which impacts, contributes, or affects safety or compliance with
regulations, fit, function, performance or subsequent processing of product
3.6
preproduction quality planning
process which defines the rules for planning of all the manufacturing steps of a product, from offer
review to delivery, in order to meet the customer’s requirements (3.3)
Note 1 to entry: Preproduction quality planning is well known as advanced production quality planning (APQP)
in the automotive industry.
Note 2 to entry: Requirements can be internal (inhouse heat treatment) or external (from customer).
3.7
verification
provision of objective evidence that a given item fulfils specified requirements (3.3)
[SOURCE: ISO/IEC Guide 99:2007, 2.44, modified — EXAMPLES and NOTES removed.]
3.8
calibration
set of operations that establishes, under specified conditions, the relationship between values of
quantities indicated by a measuring instrument or measuring system, or values represented by a
material measure or a reference material, and the corresponding values realised by standards
Note 1 to entry: Adapted from ISO/IEC Guide 99:2007, 2.39.
3.9
measuring chain
series of elements of a measuring system constituting a single path of the signal from a sensor to an
output element
EXAMPLE A display or recording system.
Note 1 to entry: Each element of the measuring chain is characterised by its metrological properties which are,
mainly, the measuring range, the freedom from bias, the reproducibility, the resolution, the drift depending
on influence quantities, the drift over time depending on the conditions of use and, as a consequence, the
measurement uncertainty.
[SOURCE: ISO/IEC Guide 99:2007, 3.10, modified — Note 1 to entry added and EXAMPLES 1 and 2
replaced by EXAMPLE.]
3.10
regulation system
device(s) composed of sensor(s) which measure(s) a physical characteristic to be monitored and
supplying control signals for action to the control system to respect the tolerance threshold
3.11
monitoring chain
system composed of monitoring element(s) which transmits a signal (e.g. voltage, current) to a recording
system
3.12
major modification
modification of the process parameters referenced in the validation file (qualification parts) and which
has an impact on the special characteristic(s) (3.5) of the final product
3.13
soak time
hold time
time increment of the thermal cycle during which the temperature is held constant
Note 1 to entry: The soak time begins when the load TC reaches the minimum temperature of the tolerance. The
soak time finishes when the load TC leaves the minimum temperature of the tolerance.
3.14
responsibilities matrix
detailed description of designated personnel for key heat-treatment management and supervisory
functions including their back-up
3.15
heat-treatment conception
phase during which the organization analyses the customer’s requirements (3.3), assesses whether they
are technically feasible and identifies the conditions necessary for a smooth running of its process
Note 1 to entry: This phase includes in particular the results of the feasibility confirmation tests, the tests results
under industrial conditions, the development of a recipe, the verification (3.7) of capability and any limitations or
warnings to be brought to the attention to the customer.
3.16
heat-treatment plan
procedure or specification which describes at least the parameters and tolerances of the heat-treatment
process, the controls, the equipment verifications (3.7) and frequencies
3.17
electronic record
any combination of text, graphics, data, audio, pictorial, or other information representation in digital
form that is created, modified, maintained, archived, retrieved, or distributed by a computer system
4 System for assessment and scoring of requirements and recommendations
4.1 General
The assessment shall focus on the requirements and recommendations listed in Clause 5 and identified
according to their nature, in accordance with Table 1.
Table 1 — Identification of requirements and recommendations
Requirement or recom- Subclause in this docu-
Nature of the requirement or recommendation
mendation identifier ment
GO General Organisation 5.1
CR Contract Review 5.2.1
HTP Heat-Treatment Conception 5.2.2
PR Preparation 5.3
T Heat-treatment Temperature 5.4.1 to 5.4.3
TTabablele 1 1 ((ccoonnttiinnueuedd))
Requirement or recom- Subclause in this docu-
Nature of the requirement or recommendation
mendation identifier ment
HTT Heat-Treatment Time 5.4.4
C atmospheres containing Carbon 5.5.2
Nitriding and nitrocarburising atmospheres and derived 5.5.3
N
treatments
SB Salt Baths 5.5.4
SH Surface Hardening (quenching after surface heating) 5.5.5
L Laser hardening 5.5.6
V Vacuum or low-pressure heat treatment 5.5.7
CEQ Cooling EQuipment 5.6.1
CPM Cooling ParaMeters 5.6.2
CP Control of Product testing 5.7
F Finishing 5.8
4.2 General requirements
To declare the heat-treatment facility in accordance with this document, a quality-management system
shall exist which meets the requirements of its customers.
Any subcontracted process shall be assessed in accordance with this document.
NOTE 1 Customers can be internal and external.
NOTE 2 The basic repository used is often completed with other certifications and accreditations, where
necessary (e.g. ISO 9001).
4.3 Scoring of requirements and recommendations
4.3.1 General
Determination of acceptable scores are typically part of the contractor agreement.
4.3.2 Scoring of requirements
The requirements shall be scored in accordance with the following criteria:
— a satisfied requirement scores 100;
— a non-satisfied requirement scores 0.
A non-satisfied requirement shall give rise to a systematic action plan.
4.3.3 Scoring of recommendations
Recommendations shall be scored according to the criticalities listed in Table 2.
Table 2 — Scoring of recommendations according to their criticality
Recommendation criticality Score
Satisfied recommendation 100
Recommendation partially fulfilled without new corrective action proposed 80
Recommendation partially fulfilled with corrective action proposed 50
TTabablele 2 2 ((ccoonnttiinnueuedd))
Recommendation criticality Score
No conformity with corrective action proposed 20
All the requirements and recommendations listed in Clause 5 shall be scored in accordance with criteria
in 4.3.2 and 4.3.3. If a requirement or recommendation is not relevant for the heat-treatment facility
under assessment, it shall be scored as “N/A” (not applicable).
If the audit is not completed, the customer and the supplier shall agree to use the final scores according
to this document. In this case the requirements and recommendations not seen during the audit shall
be scored as "N/A" and shall be documented in the audit report.
The scoring table given in Table B.1, should be used.
All corrective actions and non-satisfied requirements identified should be recorded in a report intended
to monitor the continuous improvement of the quality program of the heat treatment facility.
4.4 Assessment of the heat treatment facility
The final assessment of the heat treatment facility shall be carried out in accordance with the following
criteria.
— Final score: ratio between the weighted sum of the scores of the requirements and recommendations
and the number of the applicable scored requirements and recommendations (A).
— Final requirements only score: ratio between the weighted sum of the scores of the requirements
and the number of the applicable scored requirements.
— Score depending on the nature of the requirements and recommendations: for each nature of
requirements and recommendations, this is the ratio between the sum of the scores of requirements
and recommendations and the number of the applicable scored requirements and recommendations
(N , N , N , N and N ). The calculation of scores by requirement is performed using Formula (1)
0 20 50 80 100
line by line.
S = (B + C + D +E)/ A (1)
where
S is the score;
B is the number N of non-conforming recommendations with corrective action proposed mul-
tiplied by 20;
C is the number N of recommendations partially fulfilled with corrective action proposed mul-
tiplied by 50;
D is the number N of recommendations partially fulfilled without new corrective action proposed
multiplied by 80;
E is the number N of satisfied recommendations multiplied by 100;
A is the number of the applicable scored requirements and recommendations.
NOTE 1 The scores are proportional to the level of quality.
The heat treatment facility shall be assessed using Table 3.
Table 3 — Heat treatment facility assessment
Requirements Recommendations
Reference Audit section A Score
N N N N N N
0 100 20 50 80 100
General organisation of the
5.1
heat treatment facility
Contract review and heat treat-
5.2
ment preparation
5.3 Preparation
Control of ther-
5.4
mal cycle
Carrying out
Control of heat
the heat treat-
5.5 treatment
ments:
medium
Control of
5.6
cooling
5.7 Control of product testing
5.8 Finishing
Final result (for the entire audit)
Where a minimum score is to be obtained, and/or recommendations are to be fulfilled as requirements,
the customer shall inform the supplier with a delay agreed between the two parties or by default two
weeks before the audit.
NOTE 2 Annex C gives an example of assessment and score calculation.
5 Requirements and recommendations
5.1 General organisation of a heat treatment facility
5.1.1 Documentation (references GO1 to GO3)
Requirement GO1: For each heat treatment, preparation or testing process, a heat-treatment plan shall
be available for all personnel involved in the use of the heat-treatment equipment. All the steps of the
process and the main operating parameters, with their tolerances, shall be specified in this document.
Requirement GO2: The heat-treatment plan shall specify responses in case of incident and/or
emergency situation for the process (e.g. power failure which leads to start or restart an equipment
after shutdown, batch allocation and management of suspicious or non-compliant products, cyber-
attacks).
Requirement GO3: Any major modification shall be documented and shall be validated by the customer
in the context of formal approval of a production (e.g. type of oil, heat-treatment devices, key process
parameters).
5.1.2 Management responsibility (references GO4 and GO5)
Requirement GO4: In order to provide proof of their commitment to develop and implement the quality-
management system, the managers shall carry out, at least once per year, a review of the performance
or managing indicators related to the heat treatment process. This review shall be documented.
Requirement GO5: The management review shall lead to the implementation of corrective and
preventive actions if the objectives have not been reached.
5.1.3 Human resources management (references GO6 to GO10)
Requirement GO6: A skill qualification matrix shall exist for the personnel allowed to carry out heat-
treatment process operations. This matrix shall be up-to-date or its revision shall be planned.
Requirement GO7: A responsibilities matrix including authorization shall exist ensuring that the main
management and supervision tasks are carried out by competent personnel (usual personnel and back-
up). This matrix shall be current and available to the management at all times.
Requirement GO8: The management shall implement suitable training to obtain the necessary skills
according to the heat-treatment process. This document shall be available to management at all times
or posted on the heat-treatment facility.
Requirement GO9: The personnel of the heat-treatment facility who could have an impact on the
customer product shall have their skills verified periodically. The overall monitoring of assessments
and additional trainings needed shall be documented.
Recommendation GO10: The person as a referent for heat treatment should be a permanent employee
whose position and responsibilities should be reflected in the organization chart. This position should
be held by a competent person with significant experience whose training and qualifications (in
metallography, heat treatment process and equipment) are approved by the company.
NOTE For experience, five years is a typical minimum.
5.1.4 Infrastructure and equipment management (references GO11 to GO25)
Requirement GO11: The nature and conformity of the products which come into contact with the
parts and which are used for heat treatment shall be identified and validated upon receipt.
Recommendation GO12: The supplier of products in contact with the part should be qualified and
evaluated.
Requirement GO13: A documented preventive maintenance plan shall exist. This plan shall take into
account the maintenance actions (failures and incidents), the quality scraps, the results of the initial
samples and the operator information.
Recommendation GO14: Maintenance data should be collected and analysed as part of predictive
maintenance program.
Requirement GO15: The process / alarm data shall be reviewed and authorized by competent
personnel before sending the products (related to this process data) to the customer. The product shall
be released by quality department or its representative before sending the products to the customer.
Requirement GO16: A list of critical alarms for product quality shall be drawn through participation
of various functions or departments (production, maintenance, etc.).
Recommendation GO17: Except for digital equipment with controlling and monitoring system, a
schedule for checking the alarms critical for product quality should be defined and followed up. The
check frequency should be defined depending on the risk assessment.
Requirement GO18: Acknowledgment (reset) of critical alarms for product quality shall be checked at
regular intervals and traced.
Requirement GO19: The process data, including critical alarms, shall be continuously recorded and
preserved.
Recommendation GO20: The environment, the working conditions (including, e.g. temperature of the
air inside the facility, emission of fumes) and the cleanliness of the plant should allow better quality
control, improvement and working in safety conditions. Steps can be implemented to assess these
criteria (e.g. a cleanliness audit).
Requirement GO21: A back-up for plant and equipment taking into account all the means necessary to
ensure the production shall be implemented.
Recommendation GO22: The security plan should be tested and validated.
Requirement GO23: The zones in which parts are retained throughout the heat treatment process
shall be identified and documented.
Recommendation GO24: The zones in which parts are retained throughout the heat-treatment process
(e.g. trap points) should be monitored at least during each maintenance operation or at a defined
frequency.
Recommendation GO25: Handling, storage and packaging should not affect the quality of the final
product.
5.1.5 Internal audit (reference GO26 and GO27)
Requirement GO26: A schedule of audits for each process of the heat treatment facility, taking into
account the risks, shall be defined and complied with. The audit frequency should be reviewed every
year. The audit frequency shall not exceed three years for each process.
Requirement GO27: The internal auditor for heat-treatment control of quality assessment shall be
qualified for this task and referenced in the skill qualification matrix.
5.1.6 Control of nonconforming product (references GO28 to GO36)
Requirement GO28: A procedure shall be implemented to identify and monitor each batch at each
stage in the process. This procedure shall include measures to prevent batch mixing, incorrect heat
treatments, risks of contamination of heat-treated batches by non-treated products and shipment of
batches on which all tests have not been carried out.
Requirement GO29: A procedure shall be implemented for the management of suspect or non-
conforming products. This procedure shall provide identification and quarantine of suspect or non-
conforming products. It shall define the incoming and outgoing flows of suspect or non-conforming
products to the non-conforming hold area or the continuation of production.
Requirement GO30: The quality manager or his/her authorized representative shall approve and
document the final release of quarantined parts.
Recommendation GO31: A procedure specifying the conditions of heat retreatment should be
implemented and documented. The conditions for heat retreatment should be validated by the customer.
This procedure should specify the documentation to be set and the personnel authorized to define and
apply the heat retreatment conditions.
Requirement GO32: The documentation to be set shall include at least the part number and name,
batch number, original furnace number, quantity, rework cause, retreatment process.
Requirement GO33: The customer shall be advised of the non-conformity of the product except if there
is an agreement or if it is specified in the heat-treatment plan.
Requirement GO34: In case of retreatment on quenching/tempering, operation shall be performed
under control.
Recommendation GO35: If the customer approved the retreatment at the preproduction quality
planning or production parts approval process stage, the organization should describe the retreatment
process of the parts in the FMECA or specification and in the control plan. In this case, the retreatment
may be carried out before notification to the customer. See 5.1.8.
Requirement GO36: The result of retreatment shall be validated, and the release of retreated parts
shall be approved by the authorized person appointed by the organization. When recommendation
GO35 has not been implemented the customer shall approve the outcome.
5.1.7 Continuous improvement (references GO37 and GO38)
Requirement GO37: A continuous improvement plan for each process or a continuous improvement
plan representative of each process shall be implemented and shall define priority actions planned in
order to improve quality and performance. The efficiency of the programme shall be demonstrated.
Requirement GO38: The quality department shall review, process and document customer claims and
internal problems through a methodical problem-solving approach.
5.1.8 Failure mode, effect and criticality analysis (FMECA) (references GO39 to GO41)
Requirement GO39: There shall be a procedure which plans to perform the FMECA of each process of
the heat-treatment facility. It shall identify and take account of the special characteristics and require
the participation of several functions (production, maintenance, etc.).
Requirement GO40: When a product/process FMECA(s) is required by the customer, it shall be
performed in cooperation with the customer.
Recommendation GO41: Any modification of each process should lead to a review of the relevant
FMECA.
5.1.9 Monitoring plan (references GO42 to GO44)
Recommendation GO42: A procedure to define and implement monitoring plans should be
implemented. This procedure should identify and take into account the special characteristics and
include the consistency with the related documentation [work instructions, follow-up sheets, FMECA(s),
etc.].
Recommendation GO43: Monitoring plans should be defined and validated by the customer in
accordance with its requirements concerning the process, the parts or the part families.
Recommendation GO44 Any modification of each process should lead to review the relevant
monitoring plan.
5.1.10 Preproduction quality planning (reference GO45 and GO46)
Recommendation GO45: A preproduction quality planning procedure should be applied at the
customer’s request and with the customer’s participation. This request and the needed information are
forwarded by the customer.
Recommendation GO46: The organization should study the effectiveness of production and control
process capacities including the initial-stage equipment rearrangement/relocation, overhaul, mass
production and engineering change.
5.1.11 Statistics: (references GO47 to GO49)
Recommendation GO47: Statistical analysis should be performed using data on special characteristics
and/or the heat-treatment process parameters.
Recommendation GO48: Capability measurements should be carried out in accordance with the prime
contractor’s requirements or a procedure or ISO 22514-6.
Recommendation GO49: If the results or other statistical characterisations of the process do not meet
the customer’s requirements, an action plan should be implemented.
NOTE The conventional capability measurement methods are usually not applicable to heat-treatment
processes. In these conditions, low capabilities can be measured with these methods; however, these values will
not be representative of a malfunction with the heat-treatment process. If the prime contractor requests these
measurements, they will be provided for information and will not lead to any specific action plan.
5.1.12 Controlling monitoring and recording (references GO50 to GO62)
Requirement GO50: The controllers, monitoring and sensors of the critical process parameters shall be
connected to a recording system (chart recorder, electronic data recorder or data acquisition system).
Recommendation GO51: Digital recorders creating electronic records should be used.
Recommendation GO52: Measures (e.g. procedures, technical documentation of the system) should be
taken to ensure the integrity of the records.
Recommendation GO53: When a system software and playback utilities are used, measures (e.g.
procedures, technical documentation of the system) should be taken to provide means of examining
and/or compiling the record data.
Recommendation GO54: The recording system should provide the ability to generate accurate and
complete copies of the records in both human-readable and electronic form suitable for inspection,
review and copying.
Requirement GO55: When an electronic recording is used, the system shall be able to provide evidence
the record was reviewed – such as by recording an electronic review, or a method of printing the record
for a physical marking indicating review.
Requirement GO56: The system shall support protection, retention and retrieval of accurate records
throughout the record retention period or adequate procedure for recording file backup in digital or
paper format.
Recommendation GO57: When an electronic recording is used, the system should provide methods
(e.g. passwords) to limit system access to authorized personnel as stated in the documentation.
Recommendation GO58: The resolution for analogue chart recording instrument should comply with
Table 4.
Table 4 — Resolution for analogue chart recording instrument
Furnace class Max. degrees per centimetre of chart paper Max. chart recording increment
1 11 1
2 33 3
3 33 3
4 55 5
5 55 5
6 77 15
Requirement GO59: Digital recording instruments shall have a minimum readability of 0,1 °C.
Recommendation GO60: The timing function for all digital recording instruments and data acquisition
systems should be calibrated annually and shall be accurate to ±1 min/h.
NOTE A documented digital synchronization of timing systems to NIST (or international equivalent)
via satellite, internet, or telephonic systems periodically (at least monthly) to support a ±1 min/h accuracy is
acceptable.
Requirement GO61: With control, monitoring and recording digital instruments evidence shall be
provided, that software revisions are verified to ensure continued compliance with the material or
process specification requirements.
Requirement GO62: If offsets are used, a documented procedure describing maximum offsets and
when and how to perform manual and electronic offsets shall be implemented.
5.2 Contract review and heat-treatment conception
5.2.1 Contract review
5.2.1.1 Modification not taken into account (references CR1 to CRC3)
Recommendation CR1: The general heat-treatment standards (ISO, ASTM, etc.) referenced by
the customer(s) should be made available, reviewed and updated within a timeframe of less than
three months since dates of availability of the regional published standards.
Requirement CR2: During the contract review or the offer review, the standards and specifications
supplied by the customer(s) shall be taken into account.
Recommendation CR3: In case of modification(s) or change(s) to a specification, the customer(s)
should be informed of the planned implementation or of the rejection of such modification(s) within
two weeks.
5.2.1.2 Mistake in the identification of part batches (reference CR4 and CR5)
Requirement CR4: The facility shall ensure that the data entered in the receiving system matches the
information on the customer's shipping documents.
NOTE A detailed procedure can be implemented to solve any possible discrepancy between the information
contained in the shipment documents and the received products.
Requirement CR5: The product shall be clearly identified and staged throughout the heat-treatment
process and batch(es) traceability and integrity maintained throughout all processes.
5.2.2 Heat-treatment conception
5.2.2.1 Heat-treatment planning (references HTP1 and HTP2)
Requirement HTP1: All the heat-treatment process phases (preparations, intermediate heat
treatments and finishing) shall be defined and documented according to the special characteristics
expected for the product.
Requirement HTP2: The parameters of the heat-treatment operations (preparations, intermediate
heat treatments and finishing) and their tolerances shall be clearly documented and applied.
5.2.2.2 Defective or nonconforming equipment (reference HTP3 and HTP4)
Recommendation HTP3: The process and product testing equipment should be checked and calibrated
in accordance with the provisions specified in Table A.1.
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 20431
Première édition
2023-07
Traitement thermique — Maîtrise de
la qualité
Heat treatment — Control of quality
Numéro de référence
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y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
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CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: +41 22 749 01 11
E-mail: copyright@iso.org
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii
Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction . vi
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives .1
3 Termes et définitions . 1
4 Système d’évaluation et de cotation des exigences et des recommandations .3
4.1 Généralités . 3
4.2 Exigences générales . 4
4.3 Cotation des exigences et recommandations . 4
4.3.1 Généralités . 4
4.3.2 Cotation des exigences . 4
4.3.3 Cotation des recommandations . 4
4.4 Évaluation de l’installation de traitement thermique . 5
5 Exigences et recommandations . 6
5.1 Organisation générale d’une installation de traitement thermique . 6
5.1.1 Documentation (références GO1 à GO3) . 6
5.1.2 Responsabilité de la direction (références GO4 et GO5). 6
5.1.3 Gestion des ressources humaines (références GO6 à GO10) . 7
5.1.4 Gestion de l’infrastructure et des équipements (références GO11 à GO25) . 7
5.1.5 Audit interne (références GO26 et GO27) . 8
5.1.6 Maîtrise du produit non-conforme (références GO28 à GO36) . 8
5.1.7 Amélioration continue (références GO37 et GO38) . 9
5.1.8 Analyse des modes de défaillance, de leurs effets et de leur criticité
(AMDEC) (références GO39 à GO41) . 9
5.1.9 Plan de surveillance (références GO42 à GO44) . 9
5.1.10 Planification anticipée de la qualité de la production (références GO45 et
GO46) . 9
5.1.11 Statistiques (références GO47 à GO49) . 9
5.1.12 Maîtrise, surveillance et enregistrement (références GO50 à GO62) . 10
5.2 Revue de contrat et conception du traitement . 11
5.2.1 Revue de contrat . 11
5.2.2 Conception du traitement . 11
5.3 Réalisation des traitements thermiques: Préparation .12
5.3.1 Généralités .12
5.3.2 Préparation de la charge .12
5.4 Réalisation du traitement: Maîtrise du cycle thermique .13
5.4.1 Dérive de la température et erreur sur la température de traitement
(références T1 à T10) . .13
5.4.2 Ecart des équipements de mesure SAT (essais de précision des systèmes)
(références T11 à T17) . 16
5.4.3 Contrôle de l’uniformité de la température du four (TUS) (références T18 à
T31) . 18
5.4.4 Dérive des temps des différentes phases du traitement (références HTT1 à
HTT2) . 21
5.5 Maîtrise du milieu de traitement . 22
5.5.1 Généralités .22
5.5.2 Maîtrise de l’atmosphère contenant du carbone.22
5.5.3 Maîtrise des atmosphères de nitruration, nitrocarburation et traitements
dérivés .23
5.5.4 Maîtrise des bains de sels et de la dérive du milieu de traitement .23
5.5.5 Maîtrise des conditions opératoires de trempe après chauffage superficiel
par induction. 24
iii
5.5.6 Trempe laser (références L1 à L4) . 25
5.5.7 Traitement thermique basse pression ou sous vide (références V1 à V7) .25
5.6 Maîtrise du refroidissement .25
5.6.1 Maîtrise du matériel et reproductibilité du traitement (références CEQ1 à
CEQ3) . 25
5.6.2 Maîtrise des paramètres de refroidissement (références CPM1 à CPM12) .25
5.7 Maîtrise du produit . . 26
5.7.1 Dérive des moyens d'essai(références CP1 et CP2) . 26
5.7.2 Produit non conforme (références CP3 à CP5) . 26
5.8 Parachèvements . 27
Annexe A (normative) Fréquences de contrôle et d’étalonnage des équipements .28
Annexe B (informative) Exemple de grille de cotation des exigences et recommandations.30
Annexe C (informative) Exemple d’évaluation d’une installation de traitement thermique .36
Annexe D (normative) Méthodes de contrôle des chaînes de mesurage (SAT) .37
Bibliographie .42
iv
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.
L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a
été rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir
www.iso.org/directives).
L’ISO attire l’attention sur le fait que la mise en application du présent document peut entraîner
l’utilisation d’un ou de plusieurs brevets. L’ISO ne prend pas position quant à la preuve, à la validité
et à l’applicabilité de tout droit de brevet revendiqué à cet égard. À la date de publication du présent
document, l’ISO n'avait pas reçu notification qu’un ou plusieurs brevets pouvaient être nécessaires à sa
mise en application. Toutefois, il y a lieu d’avertir les responsables de la mise en application du présent
document que des informations plus récentes sont susceptibles de figurer dans la base de données de
brevets, disponible à l'adresse www.iso.org/brevets. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié tout ou partie de tels droits de propriété.
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion
de l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir www.iso.org/avant-propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 244, Fours industriels et équipements
associés.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www.iso.org/fr/members.html.
v
Introduction
Le présent document énumère les bonnes pratiques en vue de maîtriser la qualité dans l’application du
traitement thermique. Le présent document est destiné à être utilisé avec des équipements construits
conformément aux normes internationales pour les équipements de traitement thermique. Ces concepts
peuvent également être appliqués à d’autres procédés de traitement thermique.
Le présent document constitue un référentiel d’évaluation et d’amélioration continue qui s’intègre dans
le système de gestion de la qualité d’une installation de traitement thermique.
La Figure 1 illustre le synoptique classique d’un processus de traitement thermique. Les étapes
principales font l’objet d'exigences et de recommandations dans le présent document.
Légende
A organisation générale d’une installation de traitement F maîtrise du milieu de traitement (voir 5.5)
thermique (voir 5.1)
B revue de contrat et conception du traitement (voir 5.2) G maîtrise du refroidissement (voir 5.6)
C réalisation du traitement H maîtrise du contrôle du produit (voir 5.7)
D préparation (voir 5.3) I parachèvements (voir 5.8)
E maîtrise du cycle thermique (voir 5.4)
Figure 1 — Processus de traitement thermique
vi
NORME INTERNATIONALE ISO 20431:2023(F)
Traitement thermique — Maîtrise de la qualité
1 Domaine d’application
Le présent document définit les exigences et recommandations relatives à la qualité applicables au
traitement thermique de pièces mécaniques destinées à être utilisées dans l’industrie (par exemple,
construction automobile, aérospatiale, systèmes de pipeline, équipement de génie civil, engins de
terrassement, équipement agricole, industrie navale, équipement énergétique, outillage, fixations).
Le présent document constitue une référence pour la réalisation d’audit qualité et d'audit d'installations
de traitement thermique intégrés ou de sous-traitance. Le présent document peut également servir de
base de discussion et d'élaboration de cahiers des charges.
Une description de l’étalonnage de l’équipement et de la fréquence des contrôles est donnée dans
l’Annexe A. Un exemple de tableau de notation est donné dans l’Annexe B. Un exemple de rapport d’audit
est donné dans l’Annexe C. Les différentes méthodes de contrôle des chaînes de mesurage (SAT) sont
présentées dans l’Annexe D.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique.
Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les
éventuels amendements).
ISO 4885, Matériaux ferreux — Traitements thermiques — Vocabulaire
ISO 6506 (toutes les parties), Matériaux métalliques — Essai de dureté Brinell
ISO 6507 (toutes les parties), Matériaux métalliques — Essai de dureté Vickers
ISO 6508 (toutes les parties), Matériaux métalliques — Essai de dureté Rockwell
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et les définitions de l’ISO 4885 ainsi que les suivants
s’appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse https:// www .electropedia .org/
3.1
installation de traitement thermique
ensemble des équipements mettant en œuvre des procédés associés entre eux permettant de modifier,
par un cycle thermique, les propriétés physiques, mécaniques et/ou chimiques d'un matériau
3.2
recommandation
conseils et critère (critères) préférés fournissant une orientation, mais non exigés pour être conforme
au présent document
3.3
exigence
critère (critères) à respecter afin d’obtenir la conformité au présent document
Note 1 à l'article: Une exigence non remplie peut avoir un impact sur la (les) caractéristique(s) spéciale(s) (3.5) du
produit final.
3.4
revue de contrat
action systématique effectuée afin d’identifier les exigences (3.3) et les attentes pour les sorties de
processus telles qu'exprimées dans des documents et qui peuvent être réalisées
Note 1 à l'article: Les exigences et les attentes pour le processus peuvent être internes (traitement thermique en
interne) ou externes (émanant du client).
3.5
caractéristique spéciale
caractéristique ou propriété d'un produit final qui peut impacter, contribuer à, ou affecter la sécurité,
ou la conformité aux réglementations, l'aptitude à l'emploi, la fonction, les performances du produit ou
les opérations de finition ultérieures sur ce produit
3.6
planification anticipée de la qualité de la production
processus définissant les règles pour la planification de toutes les étapes de la réalisation du produit, de
la revue d’offre jusqu’à la livraison, afin de satisfaire aux exigences (3.3) du client
Note 1 à l'article: La planification anticipée de la qualité de la production est bien connue sous le nom de
planification avancée de la qualité de production (APQP) dans l’industrie automobile.
Note 2 à l'article: Les exigences peuvent être internes (traitement thermique en interne) ou externes (émanant du
client).
3.7
vérification
fourniture de preuves tangibles qu'une entité donnée satisfait à des exigences (3.3) spécifiées
[SOURCE: ISO/IEC Guide 99:2007, 2.44, modifié — EXEMPLE et NOTES retirés.]
3.8
étalonnage
ensemble des opérations établissant, dans des conditions spécifiées, la relation entre les valeurs de la
grandeur indiquée par un appareil de mesure ou un système de mesure, ou les valeurs représentées
par une mesure matérialisée ou par un matériau de référence, et les valeurs correspondantes de la
grandeur réalisées par des étalons
Note 1 à l'article: Adapté de ISO/IEC Guide 99:2007, 2.39.
3.9
chaîne de mesurage
suite d'éléments d'un système de mesure qui constitue un seul chemin du signal depuis le capteur
jusqu'à l'élément de sortie
EXEMPLE Un système d’affichage ou d’enregistrement.
Note 1 à l'article: Chaque élément de la chaîne est caractérisé par ses propriétés métrologiques qui sont
principalement l’étendue de mesure, la justesse, la reproductibilité, la résolution, la dérive en fonction des
grandeurs d’influence, la dérive dans le temps selon les conditions d’utilisation et en conséquence l’incertitude
de mesure.
[SOURCE: ISO/IEC Guide 99:2007, 3.10, modifié — Note 1 à l'article ajoutée EXEMPLE inséré au lieu des
EXEMPLES 1 et 2.]
3.10
système de régulation
dispositif(s) composé(s) de capteur(s) qui mesure(nt) une caractéristique physique à surveiller et
fournit des signaux de commande au système de commande pour respecter le seuil de tolérance
3.11
chaîne de surveillance
système composé d’élément(s) de surveillance qui transmet(tent) un signal (par exemple, tension,
courant) à un système d’enregistrement
3.12
modification majeure
toute modification des paramètres de processus référencée dans le dossier de validation (pièces de
qualification) et qui impacte les caractéristique(s) spéciale(s) (3.5) du produit final
3.13
temps de traitement
temps de maintien
incrément de temps du cycle thermique au cours duquel la température est maintenue constante
Note 1 à l'article: Le temps de traitement commence lorsque le capteur de température de charge atteint la
température minimale de la tolérance. Le temps de traitement se termine lorsque le capteur de température de
charge quitte la température minimale de la tolérance.
3.14
matrice des responsabilités
description détaillée du personnel désigné pour les principales fonctions de gestion et de supervision
du traitement thermique, y compris le personnel de remplacement
3.15
conception du traitement thermique
phase au cours de laquelle l’organisation analyse les exigences (3.3) du client, évalue si elles sont
techniquement réalisables et identifie les conditions nécessaires au bon déroulement de son processus
Note 1 à l'article: Cette phase comprend notamment les résultats des essais de confirmation de faisabilité, les
résultats des essais dans des conditions industrielles, le développement d’une recette, la vérification (3.7) de la
capabilité et les éventuelles limitations ou avertissements à porter à l’attention du client.
3.16
plan détaillé de traitement thermique
ensemble de procédures ou spécifications qui décrit au moins les paramètres et tolérances du
processus de traitement thermique, les moyens de surveillance et de régulation, les vérifications (3.7)
de l’équipement et leurs fréquences
3.17
enregistrement électronique
toute combinaison de texte, de graphiques, de données, d’audio, d’images ou de toute autre
représentation d’information sous forme numérique qui est créée, modifiée, maintenue, archivée,
récupérée, ou distribuée par un système informatique
4 Système d’évaluation et de cotation des exigences et des recommandations
4.1 Généralités
L’évaluation doit porter sur les exigences et recommandations énumérées à l’Article 5 et identifiées
selon leur nature conformément au Tableau 1.
Tableau 1 — Identification des exigences et recommandations
Identifiant de l’exigence
Paragraphe dans le
ou de la recommanda- Nature de l’exigence ou de la recommandation
document
tion
GO Organisation générale 5.1
CR Revue de contrat 5.2.1
HTP Conception du traitement thermique 5.2.2
PR Préparation 5.3
T Température de traitement thermique 5.4.1 à 5.4.3
HTT Temps de traitement thermique 5.4.4
C Atmosphères contenant du carbone 5.5.2
Atmosphères de nitruration, nitrocarburation et traitements 5.5.3
N
dérivés
SB Bains de sels 5.5.4
SH Durcissement de surface (trempe après chauffage superficiel) 5.5.5
L Durcissement laser 5.5.6
V Traitement thermique basse pression ou sous vide 5.5.7
CEQ Matériel de refroidissement 5.6.1
CPM Paramètres de refroidissement 5.6.2
CP Essais de contrôle du produit 5.7
F Parachèvements 5.8
4.2 Exigences générales
Pour déclarer l’installation de traitement thermique conforme au présent document un système de
gestion de la qualité doit permettre de répondre aux exigences de ses clients.
Toute opération sous-traitée doit faire l’objet d’une évaluation conformément au présent document.
NOTE 1 Les clients peuvent être internes et externes.
NOTE 2 Le référentiel de base utilisé est souvent complété par d’autres certifications et accréditations, si cela
se révèle nécessaire (par exemple, ISO 9001).
4.3 Cotation des exigences et recommandations
4.3.1 Généralités
La détermination des notes acceptables fait partie intégrante de l'accord contractuel.
4.3.2 Cotation des exigences
Les exigences doivent être cotées conformément aux critères suivants:
— une exigence satisfaite est cotée 100;
— une exigence non satisfaite est cotée 0.
Une exigence non satisfaite doit donner lieu à un plan d’action systématique.
4.3.3 Cotation des recommandations
Les recommandations doivent être cotées selon les criticités énumérées au Tableau 2:
Tableau 2 — Cotations des recommandations en fonction de leur criticité
Criticité de la recommandation Cotation
Recommandation satisfaite 100
Recommandation partiellement remplie sans nouvelle action corrective proposée 80
Recommandation partiellement remplie avec action corrective proposée 50
Pas de conformité avec action corrective proposée 20
Toutes les exigences et recommandations énumérées dans l’Article 5 doivent être cotées conformément
aux critères de 4.3.2 et 4.3.3. Si une exigence ou une recommandation n’est pas pertinente pour
l’installation de traitement thermique en cours d’évaluation, elle doit être cotée “S/O” (sans objet).
Si l’audit n’est pas terminé, le client et le fournisseur doivent convenir d’utiliser les cotations finales
conformément au présent document. Dans ce cas, les exigences et recommandations qui n’ont pas été
vues au cours de l’audit doivent être cotées “S/O” et doivent être documentées dans le rapport d’audit.
Il convient d’utiliser le tableau de cotation donné dans le Tableau B.1.
Il convient de consigner toutes les mesures correctives et les exigences non satisfaites identifiées
dans un rapport destiné à surveiller l’amélioration continue du programme qualité de l’installation de
traitement thermique.
4.4 Évaluation de l’installation de traitement thermique
L’évaluation finale de l’installation de traitement thermique doit être établie selon les critères suivants.
— Cotation finale: rapport entre la somme pondérée des cotations des exigences et recommandations
et le nombre d’exigences et recommandations cotées applicables (A).
— Cotation pour les exigences finales seulement: rapport entre la somme pondérée des cotations des
exigences et le nombre des exigences cotées applicables.
— Cotation par nature des exigences et recommandations: Pour chaque nature d'exigences et
recommandations, rapport entre la somme des cotations des exigences et recommandations et le
nombre d’exigences et recommandations cotées applicables (N , N , N , N et N ). Le calcul des
0 20 50 80 100
cotations par exigence se fait en utilisant la Formule (1) ligne par ligne.
S = (B + C + D + E)/ A (1)
où
S est la cotation;
B est le nombre N de recommandation non conforme avec action corrective proposée multipliée
par 20;
C est le nombre N de recommandation partiellement remplie avec action corrective proposée
multipliée par 50;
D est le nombre N de recommandation partiellement remplie sans action corrective nouvelle
proposée multipliée par 80;
E est le nombre N de recommandation satisfaite multipliée par 100;.
A est le nombre d'exigences et recommandations cotées applicables
NOTE 1 Les cotations sont proportionnelles au niveau de qualité.
L’évaluation de l’installation de traitement thermique doit être établie à l’aide du Tableau 3.
Tableau 3 — Évaluation de l’installation de traitement thermique
Exigences Recommandations
Référence Section de l’audit A Score
N N N N N N
0 100 20 50 80 100
Organisation générale de l’atelier
5.1
de traitement thermique
Revue de contrat et préparation
5.2
du traitement
5.3 Préparation
Maitrise du cycle
5.4
thermique
Réalisation
des traite-
Maitrise du
ments ther-
5.5 milieu de traite-
miques:
ment
Maîtrise du
5.6
refroidissement
5.7 Maîtrise du contrôle du produit
5.8 Parachèvements
Résultat final (sur la totalité de l’audit)
Lorsqu'une cotation minimale est à obtenir et/ou si des recommandations sont à satisfaire comme
exigences, le client doit informer le fournisseur dans un délai convenu entre les deux parties ou par
défaut deux semaines avant l’audit.
NOTE 2 Un exemple d’évaluation et de calcul de cotations est donné à l’Annexe C.
5 Exigences et recommandations
5.1 Organisation générale d’une installation de traitement thermique
5.1.1 Documentation (références GO1 à GO3)
Exigence GO1: Pour chaque processus de traitement thermique, de préparation ou d’essai, un plan
détaillé de traitement thermique doit être disponible pour le personnel impliqué dans l’utilisation
des équipements de traitement thermique. Les étapes du processus et les principaux paramètres
d'exploitation avec leurs tolérances doivent être spécifiées dans ce document.
Exigence GO2: Le plan détaillé de traitement thermique doit spécifier les réponses en cas d’incident et/
ou de situation d’urgence pour le procédé (par exemple, panne de courant qui entraîne le démarrage ou
le redémarrage d’un équipement après l’arrêt, attribution de lots et gestion de produits suspects ou non
conformes, cyberattaques, etc.).
Exigence GO3: Toute modification majeure doit être documentée et doit être validée par le client dans
le cadre de l’approbation formelle d’une production (par ex. type d’huile, dispositifs de traitement
thermique, paramètres clés du processus).
5.1.2 Responsabilité de la direction (références GO4 et GO5)
Exigence GO4: Afin de prouver leur engagement à développer et à mettre en œuvre le système de
gestion qualité, les dirigeants doivent procéder, au moins une fois par an, à une revue des indicateurs de
performance ou de gestion liés au processus de traitement thermique. Cet examen doit être documenté.
Exigence GO5: La revue de direction doit conduire à la mise en œuvre de mesures correctives et
préventives si les objectifs n’ont pas été atteints.
5.1.3 Gestion des ressources humaines (références GO6 à GO10)
Exigence GO6: Une matrice de qualification des compétences doit exister pour le personnel autorisé à
effectuer des opérations de traitement thermique. Cette matrice doit être mise à jour ou sa révision doit
être prévue.
Exigence GO7: Une matrice de responsabilités validée doit exister garantissant que les principales
tâches de gestion et de supervision sont exécutées par du personnel compétent (personnel habituel et
personnel de remplacement). Cette matrice doit être à jour et accessible à la direction à tout moment.
Exigence GO8: La direction doit mettre en place des formations adéquates pour acquérir les
compétences nécessaires relatives au procédé de traitement thermique. Le plan de formation doit être
mis à la disposition de la direction à tout moment ou affiché dans l’atelier de traitement thermique.
Exigence GO9: Les compétences du personnel de l’atelier de traitement thermique qui pourrait avoir un
impact sur le produit du client doivent être vérifiées périodiquement. Les suivis globaux des évaluations
et des formations supplémentaires nécessaires doivent être documentés.
Recommandation GO10: Il convient que la personne nommée référent pour le traitement thermique
soit un employé permanent pour lequel il est recommandé que le poste et les responsabilités associées
soient indiqués dans l’organigramme. Il convient que ce poste soit occupé par une personne compétente
ayant une expérience significative dont la formation et les qualifications (en métallographie, traitement
thermique et équipement) sont agréées par la société.
NOTE Une expérience de 5 ans minimum est généralement requise.
5.1.4 Gestion de l’infrastructure et des équipements (références GO11 à GO25)
Exigence GO11: La nature et la conformité des produits en contact avec les pièces et qui sont utilisés
pour le traitement thermique doivent être identifiées et validées à réception.
Recommandation GO12: Il convient que le fournisseur de produits en contact avec la pièce soit qualifié
et évalué.
Exigence GO13: Un plan de maintenance préventive documenté doit être établi et suivi. Ce plan doit
tenir compte des actions de maintenance (pannes et incidents), des rebuts qualité, des résultats des
échantillons initiaux et des informations des opérateurs.
Recommandation GO14: Il convient que les données de maintenance soient collectées et analysées
dans le cadre d‘un programme de maintenance prédictive.
Exigence GO15: Les alarmes process doivent être examinées et approuvées par un personnel compétent
avant l’envoi des produits (en relation avec les paramètres du procédé) au client. Le produit doit être
libéré par le département qualité ou son représentant avant envoi des produits au client.
Exigence GO16: Une liste des alarmes critiques pour la qualité du produit doit être établie avec la
participation de diverses fonctions ou services (production, maintenance, etc.).
Recommandation GO17: À l’exception des équipements numériques intégrant un système de contrôle
et de surveillance, il convient de définir et de suivre un calendrier de vérification des alarmes critiques
pour la qualité du produit. Il convient de définir la fréquence des contrôles en fonction de l’évaluation
des risques.
Exigence GO18: L’acquittement (l’annulation) des alarmes critiques pour la qualité du produit doit être
vérifié(e) à intervalles réguliers, et tracé(e).
Exigence GO19: Les données du processus, y compris les alarmes critiques, doivent être enregistrées
et sauvegardées en continu.
Recommandation GO20: Il convient que l’environnement, les conditions de travail (y compris,
la température de l’air à l’intérieur de l’atelier, les émissions de fumées) et la propreté de l’atelier
permettent d'assurer une maîtrise de la qualité, l’amélioration et le travail dans des conditions de
sécurité. Des dispositions peuvent être mises en place afin d’évaluer ces critères (par exemple, un audit
de propreté).
Exigence GO21: Un plan de sécurisation de l'atelier et des équipements, en tenant compte de tous les
moyens nécessaires pour assurer la production, doit être mis en œuvre.
Recommandation GO22: Il convient que le plan de sécurisation soit soumis à essai et validé.
Exigence GO23: Les zones de rétention des pièces lors de l'opération de traitement thermique doivent
être identifiées et documentées.
Recommandation GO24: Il convient de surveiller, au moins à l’occasion de chaque maintenance ou à
une fréquence définie, les points de rétention des pièces pour l'ensemble de l'opération de traitement
thermique.
Recommandation GO25: Il convient que la manipulation, le stockage et l’emballage n’affectent pas la
qualité du produit final.
5.1.5 Audit interne (références GO26 et GO27)
Exigence GO26: Un planning des audits de chaque processus de l’atelier de traitement thermique,
prenant en compte les risques, doit être défini et respecté. La fréquence des audits doit être revue
chaque année. La fréquence d’audit ne doit pas dépasser une durée de trois ans pour chaque procédé.
Exigence GO27: L’auditeur interne chargé de l’évaluation du contrôle qualité du traitement thermique
doit être qualifié pour cette tâche et référencé dans la matrice de qualification des compétences.
5.1.6 Maîtrise du produit non-conforme (références GO28 à GO36)
Exigence GO28: Une procédure permettant l’identification et le suivi de chaque lot à chacune des
étapes du procédé doit être mise en place. Cette procédure doit prévoir des dispositions afin d’éviter
les mélanges de lots, les traitements incorrects, les risques de contamination des lots traités par des
produits non traités et l’expédition de lots sur lesquels tous les contrôles n’ont pas été réalisés.
Exigence GO29: Une procédure permettant la gestion des produits suspects ou non conformes doit
être mise en place. Cette procédure doit prévoir l’identification et la mise en quarantaine de produits
suspects ou non conformes. Elle doit définir les flux entrant et sortant des produits suspects ou non
conformes vers la zone de quarantaine des produits non conformes ou vers la poursuite de la fabrication.
Exigence GO30: Le/la responsable qualité ou son/sa représentant(e) autorisé(e) doit approuver et
documenter la mise à disposition finale des pièces mises en quarantaine.
Recommandation GO31: Il convient qu’une procédure spécifiant les conditions de retraitement soit
mise en place et documentée. Il convient que les conditions de retraitement soient validées par le client.
Il convient que cette procédure spécifie la documentation à établir et le personnel autorisé pour définir
et appliquer les conditions de retraitement.
Exigence GO32: La documentation doit comprendre au moins le numéro et le nom des pièces, le numéro
de lot, le numéro de four d’origine, la quantité, la cause de la retouche, le processus de retraitement.
Exigence GO33: Le client doit être informé de la non-conformité du produit, sauf s’il existe un accord
ou si le plan détaillé de traitement thermique le précise.
Exigence GO34: En cas de retraitement pour une trempe/revenu, l'opération doit être effectuée sous
contrôle.
Recommandation GO35: Si le client a approuvé le retraitement lors de la phase de planification
anticipée de la qualité de la production ou d’approbation des pièces, il convient que l’organisation
décrive le processus de retraitement des pièces dans l’AMDEC ou dans la spécification et dans le plan de
surveillance. Dans ce cas, le retraitement peut être effectué avant notification au client. Voir 5.1.8.
Exigence GO36: Le résultat du retraitement doit être validé, et la mise à disposition des pièces retraitées
doit être approuvée par la personne autorisée nommée par l’organisation. Lorsque la recommandation
GO35 n’a pas été mise en œuvre, le client doit approuver le résultat.
5.1.7 Amélioration continue (références GO37 et GO38)
Exigence GO37: Un plan d’amélioration continu doit être prévu pour chaque processus de traitement
thermique ou être représentatif de chaque processus et définir les actions prioritaires et leur
planification afin d’améliorer la qualité et la performance. L’efficacité du programme doit être
démontrée.
Exigence GO38: Le service Qualité doit passer en revue, traiter et documenter les réclamations client
et les problèmes internes par l’adoption d’une approche méthodique de résolution des problèmes.
5.1.8 Analyse des modes de défaillance, de leurs effets et de leur criticité (AMDEC) (références
GO39 à GO41)
Exigence GO39: Il doit exister une procédure qui prévoit d’exécuter l’AMDEC de chaque processus de
l’installation de traitement thermique. Elle doit identifier et prendre en compte les caractéristiques
spéciales et exiger la participation de plusieurs fonctions (production, maintenance, etc.).
Exigence GO40: Lorsque les AMDEC produit/processus sont exigées par le client, elles doivent être
réalisées avec sa participation.
Recommandation GO41: Il convient que toute modification de chaque processus mène à un examen de
l’AMDEC pertinente.
5.1.9 Plan de surveillance (références GO42 à GO44)
Recommandation GO42: Il convient qu’une procédure de définition et de mise en œuvre des plans
de surveillance soit appliquée en identifiant et en prenant en compte des caractéristiques spéciales et
en traitant de la cohérence avec la documentation associée (instructions de travail, fiches suiveuses,
AMDEC, etc.).
Recommandation GO43: Il convient que les plans de surveillance soient définis et validés par le client
en conformité avec ses exigences sur le process, les pièces ou les familles de pièces.
Recommandation GO44: Il convient que toute modification de chaque process mène à une révision
pertinente du plan de surveillance.
5.1.10 Planification anticipée de la qualité de la production (références GO45 et GO46)
Recommandation GO45: Il convient d’appliquer une procédure de planification anticipée de la qualité
de la production à la demande du client et avec sa participation. Cette demande et les informations
nécessaires sont fournies par le client.
Recommandation GO46: Il convient que l’organisation étudie l’efficacité et la capacité des process
de de production et de contrôle y compris le réaménagement/la réimplantation de l'équipement, la
révision, la production en série et les modifications techniques.
5.1.11 Statistiques (références GO47 à GO49)
Recommandation GO47: Il convient de réaliser une analyse statistique en utilisant les données sur les
caractéristiques spéciales et/ou les paramètres du process de traitement thermique.
Recommandation GO48: Il convient de réaliser des mesures de capabilité conformément aux exigences
du donneur d’ordre ou à une procédure ou à l’ISO 22514-6.
Recommandation GO49: Si les résultats ou d’autres caractérisations statistiques du processus ne
satisfont pas aux exigences du client, il convient de mettre en œuvre un plan d’action.
NOTE Les méthodes classiques de mesure de la capabilité ne s’appliquent généralement pas aux opérations
de traitement thermique. Dans ces conditions, des capabilités faibles peuvent être mesurées par ces méthodes,
sans que ces valeurs soient significatives d’une anomalie sur l’opération de traitement thermique. Si le donneur
d’ordre exige ces mesures, elles sont données à titre d’information et ne conduisent à aucun plan d’action
spécifique.
5.1.12 Maîtrise, surveillance et enregistrement (références GO50 à GO62)
Exigence GO50: Les dispositifs de contrôle, les appareils de surveillance et les capteurs des paramètres
critiques de processus doivent être raccordés à un système d’enregistrement (enregistreur graphique,
enregistreur de données électroniques ou système d’acquisition de données).
Recommandation GO51: Il convient d’utiliser les enregistreurs numériques pour créer des
enregistrements électroniques.
Recommandation GO52: Il convient de prendre des mesures (par exemple, procédures, documentation
technique du système) pour assurer l’intégrité des documents.
Recommandation GO53: Lorsqu’un logiciel système et des utilitaires de lecture sont utilisés, il
convient de prendre des mesures (par exemple, procédures, documentation technique du système)
pour fournir des moyens d’examination et/ou de compilation des données d’enregistrement.
Recommandation GO54: Il convient que le système d’enregistrement permette de produire des copies
exactes et complètes des enregistrements sous forme lisible par les humains et sous forme électronique,
et qui peuvent être inspectées, examinées et copiées.
Exigence GO55: Lorsqu’un enregistrement électronique est utilisé, le système doit être en mesure
de fournir une preuve que l’enregistrement a été examiné – par exemple, en enregistrant un examen
électronique, ou une méthode d’impression de l'enregistrement avec un marquage physique.
Exigence GO56: Le système doit prendre en charge la protection, la conservation et la récupération
des enregistrements précis tout au long de la période de conservation des enregistrements ou une
procédure appropriée pour enregistrer la sauvegarde des fichiers en format numérique
...
Questions, Comments and Discussion
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