RECUBRIMIENTOS ELECTROLÍTICOS DE COBRE + ESTAÑO SOBRE ACERO. REQUISITOS.

Quito - Ecuador

NORMA TÉCNICA ECUATORIANA NTE INEN 1201:2013 Primera revisión

RECUBRIMIENTOS ELECTROLÍTICOS DE COBRE + ESTAÑO SOBRE ACERO. REQUISITOS.

Primera Edición

ELECTROPLATING COATINGS OF COPPER PLUS TIN ON STEEL. REQUIREMENTS

First Edition

DESCRIPTORES: Recubrimientos electrolíticos, espesores, abreviaturas, tratamientos térmicos, soldabilidad, requisitos.

MT 05.01-427 CDU: 669.687.5 CIIU: 2892 ICS: 25.220.40

CDU: 669.687.5 CIIU: 2892

ICS: 25.220.40 MT 05.01-427

2013-794 -1-

Norma Técnica Ecuatoriana

Voluntaria

RECUBRIMIENTOS ELECTROLÍTICOS DE COBRE + ESTAÑO SOBRE ACERO. REQUISITOS

NTE INEN 1201:2013 Primera revisión

2013-09

1. OBJETO

1.1 Esta norma establece los requisitos principales que deben cumplir los recubrimientos de cobre + estaño aplicados electrolíticamente sobre base de acero, para fines de protección contra la corrosión.

2. ALCANCE

2.1 Esta norma se aplica a revestimientos de cobre y de estaño depositados sucesivamente sobre el metal base. No trata de electrodepósitos de la aleación Cu-Sn, aunque ésta pueda formarse en la zona de transición de los dos metales.

2.2 Esta norma se aplica a los revestimientos utilizados como base para adherencia de pinturas o recubrimientos orgánicos, para facilitar trabajos de soldadura y como cierre hermético para temple de nitruración.

3. DEFINICIONES

3.1 Para los efectos de esta norma, se adoptan las definiciones contempladas en la NTE INEN 610 y las que a continuación se detallan:

3.2 Superficie significativa. Es la parte de la superficie de la pieza que es esencial para la apariencia o utilidad de la misma, que debe ser recubierta, o sobre la que se ha aplicado ya el recubrimiento. En caso de necesidad, la superficie significativa debe indicarse en dibujos o planos o mediante la provisión de muestras debidamente marcadas.

3.3 Espesor de recubrimiento (s). Es el espesor correspondiente al recubrimiento de Cu + Sn sobre el metal base.

3.4 Espesor promedio de recubrimiento (

s

4. CLASIFICACIÓN

4.1 De acuerdo al índice de servicio, los recubrimientos de cobre + estaño pueden ser de los tipos 1, 2 y 3 (ver 6.2)

(Continúa) DESCRIPTORES: Recubrimientos electrolíticos, espesores, abreviatura, tratamientos térmicos, soldabilidad, requisitos.

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5. DISPOSICIONES GENERALES

5.1 Especificación de requisitos

5.1.1 Al efectuar pedidos de artículos que deben ser recubiertos en conformidad con esta norma, el comprador deberá indicar, a más de la numeración de esta norma, la abreviatura del recubrimiento requerido, el índice de servicio, cualquier tratamiento térmico antes y/o después del recubrimiento, cualquier requisito relativo al ensayo de porosidad, cualquier requisito relativo al ensayo de aptitud de soldeo, método de ensayo y condiciones a aplicar, una muestra del acabado requerido, cualquier pre- tratamiento térmico especial exigido, cualquier tratamiento especial después del recubrimiento.

5.2 Muestreo

5.2.1 El plan de muestreo con fines de aceptación o rechazo deberá establecerse en la norma específica de cada producto en particular y, de no existir Norma INEN respectiva, se establecerá por mutuo acuerdo de las partes interesadas, debiendo en todo caso estar de acuerdo “según lo especificado en la NTE INEN ISO 2859-1”.

6. REQUISITOS

6.1 Apariencia

6.1.1 El área que corresponda a la superficie significativa del artículo recubierto, debe estar libre de defectos visibles, como ampollas, picaduras, rugosidades, grietas o discontinuidades en el recubrimiento. La magnitud de las ampollas fuera del área significativa que se considera todavía como aceptable, debe establecerse por mutuo acuerdo entre las partes interesadas. En las piezas en las que es inevitable la presencia de una marca de contacto, la posición de la misma debe también ser de acuerdo entre las partes. La pieza debe estar limpia y sin imperfecciones. El comprador deberá especificar la condición de brillo expresamente, por ejemplo, brillante, lustroso o mate. En caso necesario, el comprador proveerá al fabricante de una muestra con el acabado requerido.

6.2 Espesor

6.2.1 Los espesores de recubrimientos de Cu + Sn sobre acero, se establecen según lo indicado en la tabla 1 que indica además, la abreviatura correspondiente y el índice de servicio (ver NTE INEN 951), aplicable a cada espesor de recubrimiento.

6.2.2 La primera capa correspondiente al cobre, puede reemplazarse por una aleación de cobre o níquel, previo acuerdo entre las partes interesadas.

6.2.3 Tanto la capa de cobre como la de estaño en el recubrimiento Fe/el/CuSn12, al cumplir con el requisito de espesor mínimo 12 m, pueden, presentar espesores a discreción del fabricante entre 5 y 7 m.

6.2.4 En el recubrimiento Fe/el/CuSn25, tanto la capa de cobre como la de estaño pueden tener una de las dos, un espesor de 13 m.

(Continúa)

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6.2.5 En el recubrimiento Fe/el/CuSn40, tanto la capa de cobre como la capa de estaño, deberán tener espesores mínimos de 20 m.

TABLA 1. Espesores de recubrimiento

Recubrimiento /(Abreviatura)

Espesores mínimos (m) Índice de servicio

Cu + Sn Cu Sn

Fe/el/CuSn12 Fe/el/CuSn25 Fe/el/CuSn40

12 25 40

5 12 20

5 12 20

1 2 3

6.2.6 Los espesores de recubrimiento según lo indicado en la tabla 1, sirven para un valor de rugosidad medio Ra de 4 m, El espesor se comprobará por cualquiera de los métodos normalizados, para (s) y (

s

6.3 Abreviatura

6.3.1 La abreviatura para designar los recubrimientos objeto de esta norma, consta de:

a) Fe para designar el metal base acero;

b) La abreviación (el) por "electrolítico";

c) La combinación de los símbolos CuSn, para el depósito total de los dos metales, cobre y estaño;

d) El valor del espesor de recubrimiento en micrómetros (m);

e) Indicaciones de tratamientos posteriores “según lo especificado en la NTE INEN 951”.

Ejemplo:

Fe / el CuSn 40 p, e

a) Base de acero

b) recubrimiento electrolítico c) Capa de cobre estaño d) 40 m de espesor

e) Brillo lustroso, engrasado (ver 6,5)

6.4 Tratamientos térmicos

6.4.1 Se aplicarán tratamientos térmicos al acero de base antes y después del electrodeposito, en caso de requerirse, y para evitar el riesgo de daños causados por fragilización por absorción de hidrógeno. Se recomienda que los aceros de resistencia a la tracción igual o mayor que 1 500N/mm² o de dureza equivalente (ver nota 1), no sean recubiertos con Cu+Sn por métodos convencionales.

También se hace notorio que los aceros con resistencia a la tracción igual o mayor a 1 000 N/mm² o de dureza equivalente (ver nota 2) requieren, en todo caso, de tratamiento térmico para reducir el riesgo de fragilización.

NOTA 1. 45 HRC; 440 HV; 415 HB - valores aproximados.

NOTA 2. 31 HRC; 300 HV; 303 HB - valores aproximados.

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6.4.2 Alivio de tensiones antes del electrodepósito

6.4.2.1 Las piezas de acero que hayan sido conformadas en frío en acero de resistencia a la tracción igual o mayor que 1 000 N/mm² o de dureza equivalente, que han sido rectificadas o sometidas a maquinado después del temple, deberán someterse a alivio de tensiones por medio de normalizado.

En general, deberán mantenerse dentro de los límites de la temperatura de temple por espacio de 30 minutos, o durante una hora a temperaturas entre 190 y 220°C. Algunos aceros cementados o templados a llama o por inducción, y rectificados seguidamente, serán debilitados por el tratamiento térmico recomendado y deberán, por tanto, tratarse térmicamente a más baja temperatura, por ejemplo, a 170°C por una hora mínimo.

6.4.3 Tratamiento térmico después del electrodepósito

6.4.3.1 Las piezas sujetas a esfuerzos de fatiga o cargas continuas durante el servicio, conformadas en frío, o de acero de resistencia a la tracción igual o mayor a 1 000 N/mm² o de dureza equivalente, deberán tratarse térmicamente. Una guía para ese tratamiento se establece “según lo indicado en la tabla 2.

TABLA 2. Temperaturas y tiempos para tratamiento térmico

Resistencia a la tracción

Espesor máximo de la

pieza Período mínimo a 190°C a 220°C

N/mm² mm horas

1 000 - 1 150 < 12

>12 hasta ≤ 25

> 25

2 4 8 1 150 - 1 400 < 12

>12 hasta ≤ 25

> 25 hasta ≤ 40

> 40

4 12 24 (ver nota 3)

A determinarse experimentalmente

6.4.3.2 Para los casos en los cuales la temperatura del tratamiento pudiera ser riesgosa, por ejemplo, para aceros endurecidos superficialmente, será necesario aplicar temperaturas más bajas por más largo tiempo. Ambas condiciones de temperatura y de tiempo se determinarán por acuerdo entre las partes interesadas.

6.5 Tratamientos posteriores

6.5.1 Los recubrimientos mates hasta grados de rugosidad de 4 m, pueden hacerse brillantes por tratamiento posterior de abrillantado por fusión en baño de aceite caliente para mejorar principalmente la soldabilidad. El efecto protector del recubrimiento de estaño puede mejorarse por tratamientos químicos o electrolíticos, engrasado o aceitado, tratamiento mecánico y tratamiento térmico posterior.

6.5.2 Los tratamientos posteriores más usuales se abrevian como sigue:

ch tratamiento químico electroquímico;

e/a engrasado/aceitado;

me tratamiento mecánico;

th tratamiento térmico.

NOTA 3. El calentamiento debe iniciarse dentro de las 16 horas siguientes a la electrodeposición.

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6.5.3 La forma en que se apliquen estos tratamientos y los requisitos que deben cumplir, se fijarán por acuerdo entre las partes interesadas.

6.6 Adherencia

6.6.1 El recubrimiento deberá estar firmemente adherido en toda la superficie recubierta y, en especial, en la superficie significativa. La adherencia se ensayará “según lo especificado en la NTE INEN 950”, ensayo del apartado 4.2 para el caso general. En caso de discrepancia entre las partes, se procederá a un segundo ensayo en otra muestra, “como se especifica en INEN 950”, apartado 4.3, calentando la probeta a temperatura de 150 ± 5°C

6.7 Porosidad

6.7.1 Los recubrimientos con espesor igual o mayor a 12 m, se ensayarán “según lo especificado en la NTE INEN 1182” y los resultados se evaluarán “como se especifica en la NTE INEN 1176”. Se rechazarán las probetas que no alcancen la siguiente clasificación de la protección a la corrosión:

TABLA 3. Clasificación de la protección a la corrosión mínimos para recubrimientos de Cu + Sn sobre acero

RECUBRIMIENTO Clasificación de la protección Fe/el/CuSn12

Fe/el/CuSn25 Fe/el/CuSn40

5 7 10

6.7.2 Para los recubrimientos de índice de servicio 1 y 2, aplicados sobre piezas con superficie significativa mayor a 50 000 mm², deberá determinarse además, el área de mayor porosidad (ver NTE INEN 1182). El máximo permisible de cuadrados (M) de 5 mm de lado dentro del área de 50 x 50 mm de mayor porosidad, no deberá tener una clasificación de la protección a la corrosión mayor según lo indicado en la tabla 4.

TABLA 4. Valores máximos permisibles de M

Índice de corrosión para el área ocupada por M

M

Fe/el/CuSn25 Fe/el/CuSn12 9

8 7 6 5 4

40 30 20 10 -- --

60 50 40 30 20 10

6.8 Soldabilidad

6.8.1 En caso de especificarse en la norma del producto o por especificación del comprador, los recubrimientos de Cu + Sn, deberán someterse al ensayo según lo indicado en el anexo A para determinación de la soldabilidad. El recubrimiento se considera soldable, si después de efectuado el ensayo, se presenta una capa uniforme de suelda que está visiblemente libre de discontinuidades o interrupciones.

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ANEXO A

DETERMINACIÓN DE LA SOLDABILIDAD DE RECUBRIMIENTOS DE ESTAÑO SOBRE COBRE Y ALEACIONES DE COBRE

A.1 Resumen. El método de ensayo consiste en introducir la probeta en un baño de suelda bajo condiciones controladas y evaluar luego la capa depositada.

A.2 Equipos y reactivos

A.2.1 Crisol de suelda, mantenida a 230  3°C.

A.2.2 Suelda blanda. Normalmente 60% estaño y 40% plomo, en cantidad suficiente, para asegurar que la temperatura permanece sustancialmente la misma al introducir la probeta.

A.2.3 Fundente. Consiste en una solución de 25% de colofonia blanca (ver nota 4) y 75% de isopropil- alcohol (de pureza 99%) libre de otros aditivos.

A.2.4 Recipiente. Con agua hirviendo.

A.3 Toma de muestras

A.3.1 Para artículos pequeños de forma y tamaño apropiados, utilizar el artículo completo, como probeta. Para artículos grandes, cortar una porción de tamaño adecuado para el ensayo. Se recomienda un panel de 25 mm². Para artículos que no caen dentro de estas categorías, la toma de muestras deberá acordarse entre las partes interesadas.

A.4 Procedimiento

A.4.1 Colocarla probeta sobre el nivel del agua hirviendo en el recipiente y dejarla con el agua en ebullición durante 24 horas. Mantener el recipiente tapado, asegurar que la probeta no tenga contacto con las paredes del recipiente y ver que la parte inferior de la probeta no se halle a menos de 50 mm ni a más de 100 mm del nivel del agua. Colocar la tapa a condensación de vapor, de modo que no se descargue la condensación sobre la probeta. Las decoloraciones que pueden aparecer durante esta fase de envejecimiento no deben tomarse como defecto. Extraer la muestra después de las 24 h de tratamiento y dejarla secar al aire. Sumergir luego la probeta seca en el fundente, de modo que se recubra totalmente en él. Asegurarse de que toda la superficie del baño de suelda esté limpia y brillante, retirando cualquier impureza con un espumador de acero; introducir enseguida la probeta en el baño a velocidad de (25 ± 2,5) mm/s aproximadamente. Dejarla sumergida (5 ± 0,5) s y retirarla también con velocidad de (25 ± 2,5) mm/s, dejándola luego justo sobre la superficie del baño (sin tocarlo), hasta que haya solidificado la suelda sobre la probeta.

A.5 Resultados

A.5.1 Evaluar la superficie recubierta de suelda sobre el recubrimiento de estaño, de acuerdo al numeral 6.8 de esta norma.

NOTA 4. La colofonia es una resina sólida y transparente usada para soldar (pez).

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NTE INEN 1201

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APENDICE Z

Z.1 DOCUMENTOS NORMATIVOS A CONSULTAR

Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN 610 Tratamientos superficiales y recubrimientos metálicos. Definiciones y terminología.

Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN 950 Recubrimientos metálicos. Determinación de la adherencia. Método de ensayo.

Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN 951 Recubrimientos metálicos. Requisitos generales, espesores y abreviaturas.

Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN 1176 Recubrimientos metálicos. Determinación de la resistencia a la corrosión. Evaluación de resultados para ensayos de corrosión acelerada.

Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN 1182 Recubrimientos metálicos. Determinación de la porosidad de recubrimientos de estaño sobre acero.

Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN ISO 2859-1 Procedimientos de muestreo para inspección por atributos. Parte 1. Programas de muestreo clasificados por el nivel aceptable de calidad (AQL) para inspección lote a lote.

Z.2 BASE DE ESTUDIO

DIN 50965. . Galvanische – Zinnuberzuge auf Eisen – und Kupferwerkstoffen. Deutsches Institut fuer Normung. Berlín. 2000.

UNE 112041. Recubrimientos metálicos. Depósitos electrolíticos de estaño. Especificaciones y métodos de ensayo. Madrid. 1994.

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INFORMACIÓN COMPLEMENTARIA Documento:

NTE INEN 1201 Primera revisión

TITULO: RECUBRIMIENTOS ELECTROLÍTICOS DE COBRE + ESTAÑO SOBRE ACERO. REQUISITOS.

Código:

MT 05.01-427 ORIGINAL:

Fecha de iniciación del estudio:

REVISIÓN:

Fecha de aprobación anterior del Consejo Directivo 1986-09-22 Oficialización con el Carácter de OBLIGATORIA por Acuerdo Ministerial No. 698 de 1986-12-02 publicado en el Registro Oficial No. 600 de 1987-01-09

Fecha de iniciación del estudio: 2012-07-27

Fechas de consulta pública: 2012-12-26 a 2013-01-24

Subcomité Técnico:

Fecha de iniciación: Fecha de aprobación:

Integrantes del Subcomité Técnico:

Mediante compromiso presidencial N° 16364, el Instituto Ecuatoriano de Normalización – INEN, en vista de la necesidad urgente, resuelve actualizar el acervo normativo en base al estado del arte y con el objetivo de atender a los sectores priorizados así como a todos los sectores productivos del país.

Para la revisión de esta Norma Técnica se ha considerado el nivel jerárquico de la normalización, habiendo el INEN realizado un análisis que ha determinado su conveniente aplicación en el país.

La Norma en referencia ha sido sometida a consulta pública por un período de 30 días y por ser considerada EMERGENTE no ha ingresado a Subcomité Técnico.

Otros trámites: ♦6 Esta norma sin ningún cambio en su contenido fue DESREGULARIZADA, pasando de OBLIGATORIA a VOLUNTARIA, según Resolución de Consejo Directivo de 1998-01-08 y oficializada mediante Acuerdo Ministerial No. 03 612 de 2003-12-22, publicado en el Registro Oficial No. 248 del 2004-01-09

Esta NTE INEN 1201:2013 (Primera revisión) reemplaza a la NTE INEN 1201:1986

La Subsecretaría de la Calidad del Ministerio de Industrias y Productividad aprobó este proyecto de norma

Oficializada como: Voluntaria Por Resolución No. 13278 de 2013-07-31 Registro Oficial No. 74 de 2013-09-05

Instituto Ecuatoriano de Normalización, INEN - Baquerizo Moreno E8-29 y Av. 6 de Diciembre Casilla 17-01-3999 - Telfs: (593 2)2 501885 al 2 501891 - Fax: (593 2) 2 567815

Dirección General: E-Mail:[email protected]

Área Técnica de Normalización: E-Mail:[email protected] Área Técnica de Certificación: E-Mail:[email protected]

Área Técnica de Verificación: E-Mail:[email protected] Área Técnica de Servicios Tecnológicos: E-Mail:[email protected]

Regional Guayas: E-Mail:[email protected] Regional Azuay: E-Mail:[email protected] Regional Chimborazo: E-Mail:[email protected]

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