NORMA
TÉCNICA
ECUATORIANA
NTE INEN 2481
Primera revisión
2016-12
FUNDICIONES DE HIERRO GRIS. REQUISITOS
GRAY IRON CASTINGS. REQUIREMENTS
ICS: 77.080.10 9 Páginas
FUNDICIONES DE HIERRO GRIS
REQUISITOS
1. OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN
Esta norma establece los requisitos que debe cumplir la fundición de hierro gris de piezas destinadas al uso en ingeniería en general, donde al esfuerzo de tracción es la consideración principal.
2. REFERENCIAS NORMATIVAS
Los siguientes documentos, en su totalidad o en parte, son referidos y son indispensables para la aplicación de este documento. Para referencias fechadas, solamente aplica la edición citada. Para referencias sin fecha, aplica la última edición del documento de referencia (incluyendo cualquier enmienda).
ISO 6892-1, Metallic materials Tensile testing Part 1: Method of test at room temperature
ASTM A644, Standard Terminology Relating to Iron Castings
3. TÉRMINOS Y DEFINICIONES
Para los efectos de esta norma, se adoptan las definiciones contempladas en ASTM A644.
4. CLASIFICACIÓN
Las piezas de fundición de hierro gris ordenadas y producidas de acuerdo a la presente norma son clasificadas en un número de grados basados en las propiedades de probetas de ensayo fundidas por separado (ver Tabla 1). Cada clase es designada por un número seguido por una letra. El número indica el esfuerzo mínimo de tracción de la probeta de ensayo fundida, y la letra corresponde al tamaño de la misma.
Ejemplos de designación:
Fundición de hierro gris, NTE INEN 2481, Clase 300 B. Fundición de hierro gris, NTE INEN 2481, Clase 275 A.
TABLA 1. Requerimientos para esfuerzos de tracción de piezas fundidas de hierro gris en probetas de ensayo moldeadas por separado (MPa)
Clase Esfuerzo de tracción Mín. (MPa) Diámetro nominal de la barra de ensayo (mm) No. 150A 150 20 a 22 No. 150B 30 No. 150C 50 No. 150S Probeta Sa) No. 175A 175 20 a 22 No. 175B 30 No. 175C 50 No. 175S Probeta S a)
Clase Esfuerzo de tracción Mín. (MPa) Diámetro nominal de la barra de ensayo (mm) No. 200ª 200 20 a 22 No. 200B 30 No. 200C 50 No. 200S Probeta Sa) No. 225A 225 20 a 22 No. 225B 30 No. 225C 50 No. 225S Probeta Sa) No. 250A 250 20 a 22 No. 250B 30 No. 250C 50 No. 250S Probeta Sa) No. 275A 275 20 a 22 No. 275B 30 No. 275C 50 No. 275S Probeta Sa) No. 300A 300 20 a 22 No. 300B 30 No. 300C 50 No. 300S Probeta Sa) No. 325A 325 20 a 22 No. 325B 30 No. 325C 50 No.325S Probeta Sa) No. 350A 350 20 a 22 No. 350B 30 No. 350C 50 No. 350S Probeta Sa) No. 375A 375 20 a 22 No. 375B 30 No. 375C 50 No. 375S Probeta Sa) No. 400A 400 20 a 22 No. 400B 30 No. 400C 50 No. 400S Probeta S a) a)
Todas las dimensiones de la barra de ensayo S, deben estar según lo convenido entre el fabricante y el comprador
5. REQUISITOS 5.1 Requisitos específicos
5.1.1 Especiales. Cuando se acuerde por escrito entre el fabricante y el comprador, se puede
solicitar que las piezas fundidas cumplan requerimientos como: dureza, composición química, microestructura, ensayo a compresión, ensayo radiográfico, dimensionales y de acabado superficial.
5.1.2 Dimensionales. Las piezas fundidas deben ajustarse a las dimensiones o planos
suministrados por el comprador, o, en caso de no disponer de planos se deben ajustar a las dimensiones resultantes de los modelos (o matrices) suministrados por el comprador.
5.1.3 Mecánicos
5.1.3.1 Requerimientos para el esfuerzo a tracción. Las probetas de ensayo que representan
las piezas fundidas, conforme a esta norma deben satisfacer los esfuerzos de tracción descritos en la Tabla 1.
5.2 Requisitos complementarios
5.2.1 Acabado. La superficie de las piezas fundidas debe estar libre de arena adherida, escamas,
grietas, rajaduras, y otros desperfectos que se determinen por inspección visual.
No se permiten reparaciones con insertos o soldadura de ninguna clase, a menos que se establezca una autorización escrita, otorgada por el comprador.
5.3 Disposiciones generales
5.3.1 Información requerida para los pedidos
Las órdenes para material bajo esta norma deben incluir la siguiente información:
Número de NTE INEN 2481.
La clase requerida de hierro gris (ver Capítulo 3 y las Tablas 1 y 2).
El tamaño de la barra (probeta) fundida por separado (letra de clasificación: A, B, C, o S) que mejor represente el espesor de la sección de control, de la pieza fundida (ver Tabla 2).
Para la barra fundida de ensayo Tipo C el maquinado podrá ser definido según las probetas de ensayo de tracción B o C (ver 6.1.1, Probetas para ensayos de tracción, literal c), Tabla 3, y Figura 1).
TABLA 2. Barras moldeadas por separado para usar cuando no se haya establecido una correlación entre la probeta y la pieza fundida
Espesor de pared de la sección de
control de la pieza fundida, mm Probeta
menor de 5 5 a 14 15 a 25 26 a 50 mayor de 50 S A B C S
La probeta para ensayo de tracción a ser maquinada de la probeta de fundición S (ver 6.1.1, probetas para ensayos de tracción, literal d), Tabla 3, y Figura 1).
TABLA 3. Diámetros y longitudes de las barras de fundición para ensayos
Tipo barra
Diámetro de la barra fundida (mm) Longitud (mm) Diámetro nominal Mínimo inferior Máximo superior Mínima especificada Máxima recomendada A 22,4 21,6 24,4 125 150 B 30,5 29,0 33,5 150 230 C 50,8 48,3 53,3 175 255 Sb) - - - - - b)
FIGURA 1. Probetas para ensayo de tracción Dimensiones (mm) Probeta A para ensayo de tracción Probeta B para ensayo de tracción Probeta C para ensayo de tracción G – Longitud parte cilíndrica, mín. 13 19 32 D – Diámetro 13 ± 0,25 20 ± 0,4 30,0 ± 0,6 R – Radio de acuerdo, mín. 25 25 50 A – Longitud de sección reducida, mín. 32 38 57 L – Longitud total, mín. 95 100 160 C – Diámetro de la sección final, aproximado 20 20 47 E – Longitud del desnivel, mín. 6 6 8 F – Diámetro del desnivel 16 ± 0,4 24 ± 0,4 36 ± 0,4 B – Longitud de la sección final A) A) A) A)
Opcional para ajustar en las mordazas de la máquina de ensayo. Si es roscada el diámetro base no debe ser menor que la dimensión F.
El tamaño de lote (ver 6.1.1)
Requerimientos especiales (ver 5.1.1)
Almacenamiento de las probetas ensayadas o probetas no destruidas (ver Capítulo 6), y
6. MUESTREO
A menos que se especifique lo contrario en el contrato u orden de compra, el fabricante es el responsable de desarrollar todos los ensayos e inspecciones requeridas por esta norma, usando sus propias u otras instalaciones fiables, y mantendrá registros completos de dichos ensayos e inspecciones. Tales registros deben estar disponibles para ser revisados por el comprador.
Cuando se acuerde entre el fabricante y el comprador, las probetas ensayadas o probetas sin romper del mismo lote deben ser guardados por un periodo de tres meses luego de la fecha del reporte de los ensayos.
6.1 Muestreo
6.1.1 Un lote debe ser definido por uno de los siguientes criterios:
El metal colado de un horno y del mismo proceso de calentamiento.
El metal proveniente de dos o más hornos combinados en una sola cuchara o destinado a una única pieza.
Todo el metal vertido de un horno de fusión continua durante el periodo de tiempo correspondiente al cambio de carga, condiciones de procesamiento, o de composición química o 4 h (Cualquiera que sea el menor).
El comprador puede acordar extender el periodo de tiempo de 4 h a 8 h si el fabricante puede demostrar suficiente control del proceso para garantizar tal extensión.
Barras fundidas para ensayos:
a) Las barras de ensayo deben ser fundidas por separado y provenientes del mismo lote de las piezas fundidas que ellas representan, deben tener las dimensiones mostradas en la Tabla 3. Las tolerancias están definidas en la Tabla 3. Las probetas de ensayo A, B, y C son probetas estándar con la forma de cilindros simples. La probeta S es especial y está prevista para ser usada cuando las probetas estándar no son satisfactorias.
b) Las barras deben ser fundidas en moldes secados, horneados o con aglutinantes químicos, hechos principalmente de un agregado de arena de sílice con los apropiados aglutinantes. El tamaño promedio del grano de la arena debe ser el mismo que el empleado para obtener las piezas fundidas. Los moldes para las probetas deben estar aproximadamente a la temperatura ambiente el momento de colar el metal. Se puede colar más de una barra de ensayo en un solo molde, pero cada barra estará rodeada por un espesor de arena no menor que el diámetro de la barra. El diseño disponible para un molde se muestra en la Figura 2.
c) Las barras de ensayo que representan las piezas fundidas que se enfrían en el molde a menos de 480 ºC antes de desmoldar, deben ser enfriadas en sus moldes a una temperatura menor a 480 ºC. Estas entonces pueden ser enfriadas sin corrientes de aire a temperatura ambiente.
d) Las barras de ensayo que representan las piezas fundidas que están a más de 480 ºC, cuando se retiran del molde debe ser enfriadas como se describe en el literal c) o (por acuerdo entre fabricante y comprador) pueden ser desmoldadas a aproximadamente la misma temperatura de las piezas fundidas que representan.
e) Cuando las piezas fundidas se someten a alivio de tensiones, recocido, o tratamiento térmico, las barras deben recibir el mismo tratamiento, junto a las piezas fundidas que representan.
FIGURA 2. Diseño y dimensiones adecuadas para moldes de barras de ensayo cilíndricas, fundidas separadamente para fundición de hierro gris
donde
Características requeridas Características opcionales
1. Material – Agregado de arena sílice seca 1. Número de probetas en un solo molde. Sugerido dos
2. Posición de probetas: vertical 1. Diseño de la taza vertedora
3. L – ver Tabla 3. 2. P – sugerido 50 mm
4. D – ver Tabla 3. N – 8 mm en diámetro, sugerido
5. W - No menor del diámetro D M = 1,5 N, sugerido
NOTA. El propósito de esta precaución es: Prohibir la fundición de las barras de ensayo en moldes de metal, grafito, zirconio, agregados de bajo peso, u otros materiales que podrían afectar significativamente el esfuerzo de tracción del hierro; prohibir el control del esfuerzo de tracción de las probetas de ensayo por manipulación del tamaño de grano de la arena y prohibir la fundición de las probetas de ensayo en moldes precalentados muy por encima de la temperatura ambiente.
Probetas para ensayos de tracción
a) Para barras de ensayo Tipo A, la barra de tracción A, mostrada en la Figura 1, debe ser maquinada concéntricamente con el eje de la probeta.
b) Para barras Tipo B, la barra de tracción B, mostrada en la Figura 1, debe ser maquinada concéntricamente con el eje de la probeta.
c) Para barras Tipo C, la barra de tracción B o C, mostrada en la Figura 1, debe ser maquinada concéntricamente con el eje de la barra, a menos que el tamaño de la probeta de tracción a ser maquinada sea del Tipo C, lo cual será especificado por escrito por el comprador. La decisión de usar una barra de tracción B o C será tomada por el fabricante.
d) Para barras Tipo S, la forma y dimensiones de la probeta de tracción debe ser determinada por mutuo acuerdo entre fabricante y comprador.
6.2 Aceptación o rechazo
Cualquier pieza fundida o lote de piezas fundidas que fallen al cumplir con los requerimientos de esta norma pueden, cuando sea posible, ser re-procesadas, vueltas a probar y reinspeccionadas. Si los ensayos e inspecciones en el re-proceso de las piezas fundidas se muestran conforme a esta norma, las piezas fundidas deben ser aceptadas; caso contrario, rechazado y refundidas.
7. MÉTODO DE ENSAYO 7.1 Ensayo de tracción
El ensayo de tracción debe ser realizado por cada lote de acuerdo con ISO 6892-1.
Las probetas de ensayo se deben ajustar en las mordazas de la máquina de ensayo de tracción de tal forma que la carga sea axial.
El tiempo transcurrido desde el inicio de aplicación de la carga en el ensayo de tracción hasta el instante de la fractura no será menor a 15 s para una probeta Tipo A y no menor a 20 s para una probeta Tipo B y C.
Si los resultados de los ensayos no cumplen con los requerimientos de esta norma, se deben realizar dos ensayos más. Si también falla el reensayo en cumplir los requerimientos de la norma, las piezas fundidas representadas por estas probetas deben ser rechazadas (ver 6.4). Un ensayo es válido cuando se lo realiza en cada probeta que ha sido preparada adecuadamente, y que ha seguido el procedimiento de prueba aprobado.
Si no se dispone de suficientes piezas fundidas de ensayo por separado, el fabricante tendrá la opción de escoger una probeta de ensayo de un sitio representativo de la fundición, según acuerdo entre fabricante y comprador.
Si los resultados del primer ensayo indican que es necesario un tratamiento térmico para cumplir los requerimientos de la norma, el lote entero de la fundición y las muestras de ensayo que representan un lote, deben ser tratadas térmicamente en conjunto.
Si luego de los ensayos, una probeta muestra evidencia de un defecto, los resultados del ensayo deben ser anulados y se realizará otro ensayo en otra probeta del mismo lote.
7.1.1 Informe de resultados
a) Cuando esté especificado en la orden de compra o contrato, el fabricante debe emitir una certificación o una declaración de cumplimiento de la norma, la misma que debe ser suministrada al momento de entrega del producto, la misma que debe contener, que la pieza fundida o lote de piezas fue fabricada, muestreada, probada e inspeccionada de acuerdo con esta norma; esta incluirá un reporte de los resultados de los ensayos y tal certificación o declaración de cumplimiento de la norma será la base para la aceptación de la fundición o lote de piezas fundidas.
b) Se requiere de una firma en la certificación o reporte de ensayos. El documento identificará claramente a la organización que representa la certificación y a la persona autorizada por los fabricantes quien certificó los resultados de los ensayos.
8. ROTULADO
El embalaje y marcado deben ser adecuados para identificar el contenido, asegurar la aceptación y entrega segura por parte del transportista.
Cuando el tamaño de las piezas fundidas lo permita, cada una de las piezas debe tener la marca de identificación del fabricante, y el número de parte o modelo matriz, estará en un lugar indicado en los planos, o si no se indica en planos, en un lugar que esté a discreción del fabricante.
ANEXO A
(informativo)
PROPIEDADES MECÁNICAS DE LAS PIEZAS FUNDIDAS
A.1 Las propiedades mecánicas de las piezas fundidas de hierro son influenciadas por la tasa de
enfriamiento durante y luego de la solidificación, por la composición química, (particularmente el carbón equivalente), por el diseño de la fundición, por el diseño y naturaleza del molde, por la localización y efectividad de alimentadores, mazarotas y por otros factores.
A.2 La tasa de enfriamiento en el molde y, por tanto, las propiedades desarrolladas en una
sección particular están influenciadas por la presencia de hoyos; enfriadores e insertos; los cambios en el espesor de la sección; y la existencia de protuberancias, proyecciones, intersecciones, tales como uniones de nervios, etc. Debido a la complejidad de las interacciones de estos factores, no se puede establecer una relación cuantitativa exacta entre las propiedades del hierro en varios lugares de la misma fundición o entre las propiedades de la pieza fundida y en aquellas probetas fundidas del mismo hierro. Cuando una relación semejante es importante y debe ser conocida para una aplicación específica, puede ser determinada por experimentación apropiada.
A.3 Piezas fundidas de hierro gris de Clases 150, 175, 200, 225 y 250 se caracterizan por una
excelente maquinabilidad, alta capacidad de amortiguamiento de vibraciones, bajo módulo de elasticidad, y relativa facilidad de fabricación.
A.3.1 Piezas fundidas de Clases 275, 300, 325, 350, 375 y 400 son usualmente más difíciles de
maquinar, tienen menor capacidad de amortiguamiento, un módulo de elasticidad más alto, y son más difíciles de fabricar.
A.4 Cuando no está disponible información fiable sobre la relación entre propiedades de la
fundición y aquellas en las probetas fundidas por separado, donde la experimentación no sería factible, el tamaño de la barra de ensayo debe ser seleccionado lo más aproximado al espesor de la sección de control principal de la pieza fundida.
A.5 Si las piezas fundidas de hierro son soldadas, la microestructura del hierro usualmente se
altera, particularmente en la vecindad de la soldadura. Por tanto, las propiedades de la fundición pueden ser afectadas desfavorablemente por la soldadura. Se puede aplicar un apropiado tratamiento térmico posterior para reducir este efecto de soldadura.
BIBLIOGRAFÍA
ISO 185:2005, Grey cast irons — Classification
Documento: NTE INEN 2481 Primera revisión
TÍTULO: FUNDICIONES DE HIERRO GRIS. REQUISITOS Código ICS: 77.080.10
ORIGINAL:
Fecha de iniciación del estudio:
REVISIÓN:
Fecha de aprobación por Consejo Directivo 2008-09-11 Oficialización con el Carácter de Voluntaria por Resolución No. 113-2008 de 2008-11-27
publicado en el Registro Oficial Suplemento No. 519 de 2009-02-02
Fecha de iniciación del estudio: 2015-04-01
Fechas de consulta pública: 2015-07-14 al 2015-09-11
Comité Técnico de Normalización: Aceros
Fecha de iniciación: 2015-10-08 Integrantes del Comité:
Fecha de aprobación: 2015-10-23
NOMBRES: INSTITUCIÓN REPRESENTADA:
Freddy Peñafiel (Presidente) FEDIMETAL
Alan Arrieta NOVACERO
Paulina Gualotuña ADELCA
Fernando Chávez FUNDIRECICLAR
Fausto Yánez FUNDIEC
Christian López MIPRO
Johnny Figueroa ANDEC
Danny Corzo NOVACERO
David Morales IDEAL ALAMBREC
Christian Arias MIPRO
Carlos Santillán ESPOCH
Carlos Zambrano FUNDIEC
Gabriel Orozco AFME
Luis García SECAP
Miguel Troya TECNIPOLEA
Carlos Robles AFME
Fernando Fuertes MIPRO
César Cabrera (Secretario Técnico) INEN – DIRECCIÓN DE NORMALIZACIÓN
Otros trámites: Esta NTE INEN 2481:2016 (Primera revisión) reemplaza a la NTE INEN 2481:2009
La Subsecretaría de la Calidad del Ministerio de Industrias y Productividad aprobó este proyecto de norma.
Oficializada como: Voluntaria Por Resolución No. 16 434 de 2016-10-27 Registro Oficial No. 897 de 2016-12-07
Servicio Ecuatoriano de Normalización, INEN - Baquerizo Moreno E8-29 y Av. 6 de Diciembre Casilla 17-01-3999 Telfs: (593 2)3 825960 al 3 825999
Dirección Ejecutiva: [email protected]
Dirección de Normalización: [email protected] Centro de Información: [email protected]
