ASTM B994/B994M − 15 ESPECIFICACIÓN ESTÁNDAR PARA RECUBRIMIENTOS DE ALEACIÓN NÍQUEL-‐COBALTO Esta nor
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ASTM B994/B994M − 15 ESPECIFICACIÓN ESTÁNDAR PARA RECUBRIMIENTOS DE ALEACIÓN NÍQUEL-‐COBALTO Esta norma ha sido publicada bajo la designación B994/B994M; el número inmediatamente siguiente a la designación indica el año de adopción original o , en el caso de revisión, el año de la última revisión . Un número entre paréntesis indica el año de la última re aprobación. Una épsilon indica un cambio editorial desde la última revisión o reprobación .
1. Alcance 1.1 Esta especificación describe los requisitos para recubrimientos resistentes a la corrosión de níquel-‐ cobalto electrodepositado sobre sustratos metálicos y níquel-‐ cobalto electrodepositado utilizado para electroformación . NOTA 1 -‐ La aleación de níquel-‐ cobalto se deposita principalmente como recubrimiento en productos de acero. También se puede electrodepositar en hierro, acero inoxidable , aluminio, titanio y cualquier otro sustrato metálico. NOTA 2 -‐El recubrimiento de aleación níquel-‐ cobalto tiene un bajo coeficiente de fricción de 0,08 que se comporta como un lubricante seco en superficies de la pieza que se encuentran en contacto entre sí y están sujetos a galling.
1.2 Esta especificación incorpora un método de prueba de exposición acelerada para evaluar los efectos de la corrosión y galling en el recubrimiento, e incorpora un reporte de los resultados para el comprador. 1.3 La especificación incorpora un esquema de clasificación que establece las condiciones de servicio por espesor, clases de depósito basadas en el nivel de supervisión, y el tipo basado en el uso de recubrimientos complementarios utilizados después del depósito. 1.4 El espesor del recubrimiento varía desde 5 a >30 micras, y se puede aplicar a las piezas maquinadas, resortes, pestillos, partes roscadas, tornillería etc. El depósito también se puede utilizar para electroformar piezas que requieren alta resistencia manteniendo la aleación en 50% de níquel-‐cobalto. 1.5 La aleación de níquel-‐cobalto se utiliza para proteger metales ferrosos en contacto con ambientes corrosivos tales como: petróleo y gas, instalaciones de producción, marina costera, y tratamientos ACQ (Cobre Alcalino Cuaternario) para la madera. 1.6 Los valores indicados en unidades SI (Sistema Internacional) o en unidades pulgada-‐libra deben ser considerados como los estándares por separado. Los valores expresados en cada sistema pueden no ser exactamente equivalentes; por lo tanto, cada sistema debe ser utilizado independientemente del otro. Combinar los valores de los dos sistemas puede resultar en la no conformidad con la norma. 1.7 Esta norma no pretende señalar todos los problemas de seguridad, si los hay, asociados con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma establecer las prácticas de seguridad y salud adecuadas y determinar la aplicabilidad y limitaciones reguladoras antes de su uso . 1.8 Esta norma ha sido revisada para cumplir con la Restricción de Sustancias Peligrosas, Requisitos RoHS, que trata de limitar la exposición de los trabajadores y el público para metales tóxicos. La aleación de níquel-‐ cobalto no contiene ninguna de las seis sustancias peligrosas restringidas. 2. Documentos de referencia 2.1 ASTM Standards: A193/A193M Specification for Alloy-‐Steel and Stainless Steel Bolting for High Temperature or High Pressure Service and Other Special Purpose Applications A194/A194M Specification for Carbon and Alloy Steel Nuts for Bolts for High Pressure or High Temperature Service, or Both
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A681 Specification for Tool Steels Alloy B117 Practice for Operating Salt Spray (Fog) Apparatus B183 Practice for Preparation of Low-‐Carbon Steel for Electroplating B242 Guide for Preparation of High-‐Carbon Steel for Electroplating B254 Practice for Preparation of and Electroplating on Stainless Steel B320 Practice for Preparation of Iron Castings for Electroplating B322 Guide for Cleaning Metals Prior to Electroplating B368 Test Method for Copper-‐Accelerated Acetic Acid-‐Salt Spray (Fog) Testing (CASS Test) B374 Terminology Relating to Electroplating B568 Test Method for Measurement of Coating Thickness by X-‐Ray Spectrometry B571 Practice for Qualitative Adhesion Testing of Metallic Coatings B602 Test Method for Attribute Sampling of Metallic and Inorganic Coatings B697 Guide for Selection of Sampling Plans for Inspection of Electrodeposited Metallic and Inorganic Coatings B762 Test Method of Variables Sampling of Metallic and Inorganic Coatings B849 Specification for Pre-‐Treatments of Iron or Steel for Reducing Risk of Hydrogen Embrittlement B850 Guide for Post-‐Coating Treatments of Steel for Reducing the Risk of Hydrogen Embrittlement D1193 Specification for Reagent Water E2465 Test Method for Analysis of Ni-‐Base Alloys by Wavelength Dispersive X-‐Ray Fluorescence Spectrometry F519 Test Method for Mechanical Hydrogen Embrittlement Evaluation of Plating/Coating Processes and Service Environments F1470 Practice for Fastener Sampling for Specified Mechanical Properties and Performance Inspection G59 Test Method for Conducting Potentiodynamic Polarization Resistance Measurements G85 Practice for Modified Salt Spray (Fog) Testing G102 Practice for Calculation of Corrosion Rates and Related Information from Electrochemical Measurements G193 Terminology and Acronyms Relating to Corrosion 2.2 ISO Standard: ISO/IEC 17025:2005 General Requirements for the Competence of Testing and Calibration Laboratories 3. Terminología 3.1 Definiciones. Las definiciones de los términos utilizados en esta especificación se ajustan a la terminología en B374 y G193 . 4. Clasificación 4.1 Los recubrimientos de níquel-‐ cobalto han sido clasificados de la siguiente manera: condición de servicio por espesor, clase por métodos de prueba requeridos, y el tipo por tratamientos secundarios . 4.2 Condición de servicio (SC): este número significa el requisito de espesor en función del tipo de medio ambiente y propiedades mecánicas deseadas . NOTA 3 La aleación NiCo 50 % produce una aleación de alta resistencia que es utilizada en electroformación para fabricar piezas . Estos depósitos se pueden utilizar en varios espesores que van desde 1 micra a cientos de micras.
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4.2.1 SC5 significa que la aplicación es ligeramente corrosiva y que un mínimo de 5 micras de recubrimiento es suficiente para la protección y para proporcionar las propiedades mecánicas. 4.2.2 SC12 significa que la aplicación es medianamente corrosiva y que un mínimo de 12 micras de recubrimiento es suficiente para proteger contra la corrosión y proporcionar las propiedades mecánicas . 4.2.3 SC18 significa que la aplicación es corrosiva y que un mínimo de 18 micras de recubrimiento es suficiente para proteger contra la corrosión y proporcionar las propiedades mecánicas . 4.2.4 SC25 significa que la aplicación es corrosivo y que un mínimo de 25 micras de recubrimiento es suficiente para proteger contra la corrosión y proporcionar las propiedades mecánicas. 4.3 Clase -‐ Este número significa el tipo y frecuencia de programas de pruebas y de control que se utilizan para controlar el proceso. 4.3.1 Clase 1 -‐ Incorpora estas pruebas estándar: galling (véase el Apéndice X1), Composición (ver 9.3), Métodos de prueba F519 y B368 , y Prácticas B117 y G85. 4.3.2 Clase 2 -‐ incorpora estas pruebas estándar: Composición (ver 9.3) , Métodos de Prueba F519 y B368 y Prácticas B117 y G85 . 4.3.3 Clase 3 -‐ incorpora estas pruebas estándar : Composición (ver 9.3) y Práctica B117 . 4.3.4 Clase 4 Incorpora la prueba estándar de composición (ver 9.3). 4.4 Tipo-‐ Este número significa el tipo de tratamiento secundario aplicado después del recubrimiento para modificar las propiedades de superficie. NOTA 4 La clasificación por tipos se utiliza para identificar recubrimientos suplementarios que mejoren el rendimiento en varias aplicaciones. Para los fines de prueba de calificación, si no se utiliza un recubrimiento suplementario es Tipo 0; Tipo 1 si se utilizan recubrimientos complementarios para fijar las cuerdas o puntos de contacto metal-‐metal para aumentar la cantidad de energía necesaria para desensamblar la unión. Los recubrimientos suplementarios Tipo 2 se usan para reducir la fricción y ayudan en el desmontaje. Los materiales como el oro, talio y PTFE se pueden utilizar para proporcionar lubricidad y reducir el torque para desensamblar.
4.4.1 Los recubrimientos Tipo 0 no tienen ningún recubrimiento suplementario. 4.4.2 Tipo 1. Los recubrimientos son tratados con un material para fijar el recubrimiento a sí mismo. 4.4.3 Tipo 2. Los recubrimientos se tratan con un material para reducir la fricción entre las superficies recubiertas. 5. Información para pedidos 5.1 El comprador debe especificar lo siguiente en el pedido de este recubrimiento: 5.1.1 El número de especificación y el año de revisión, 5.1.2 La condición de servicio, clase y tipo, 5.1.3 La superficie significativa de la parte identificada en un dibujo, 5.1.4 El metal o aleación base con designación bajo la norma ASTM o equivalente, 5.1.5 La resistencia a la tensión del metal base en MPa, 5.1.6 Cualquier requisito suplementario incluyendo tratamientos suplementarios Tipo 1 y 2, 5.1.7 Cualquier excepción a subrayar sobre disminución de estrés antes del recubrimiento (véase sección 7.3), 5.1.8 Las excepciones para tratamientos térmicos (véase sección 7.4), 5.1.9 Cualquier excepción a ensayos especificados en las pruebas de aceptación (véase la sección 8), y
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5.1.10 Cualquier excepción a ensayos especificados en las pruebas de calificación (véase la sección 9). 5.1.11 Cualquier requisito especial de marcado o ubicación en el rack en el proceso de recubrimiento, o ambos, debería ser especificado por el comprador. De lo contrario, consulte 7.2.3 y 7.3. 6. Requisitos del recubrimiento 6.1 Los recubrimientos serán de aleación de níquel-‐cobalto producido por electrodepósito. 6.2 El níquel deberá estar en el rango del 43 al 61% y el cobalto deberá estar en el rango del 39 al 57%. 6.3 Este recubrimiento se aplica a la superficie significativa con el espesor mínimo deseado de la condición de servicio . 6.4 El recubrimiento reunirá todos los requisitos aplicables establecidos en la orden de compra en conformidad con la Sección 5. 7. Materiales y Fabricación 7.1 Sustrato. Defectos en la superficie del metal base tales como rasguños, porosidad, picaduras, inclusiones, marcas del rolado y fundición, vueltas, grietas, rebabas, cavidades y rugosidad pueden afectar negativamente la apariencia y el rendimiento del depósito, a pesar de la observancia de las mejores prácticas de depósito. Cualquiera de estos defectos en superficies significativas serán dados a conocer al comprador antes del depósito. El productor no será responsable por defectos del recubrimiento resultantes de las condiciones superficiales del metal, si estas condiciones se han puesto en conocimiento del comprador. 7.2 El sustrato puede ser sometido a operaciones tales como pulido que sean necesarias para producir depósitos con el rendimiento y apariencia deseados. 7.2.1 Granallado. El granallado antes del depósito puede ser necesario en piezas de acero de alta resistencia para inducir esfuerzos residuales en la superficie, lo que puede reducir la pérdida de fuerza y mejorar la resistencia a la corrosión bajo tensión después del depósito. 7.2.2 Las piezas de acero que diseñadas para servicio ilimitado bajo cargas dinámicas se deben granallar (shot-‐peened) o roto-‐martillar(rotary flap peened). NOTA 5-‐ El granallado controlado (shot-‐peened) es el método preferido porque hay geometrías donde el roto-‐martillado no es eficaz.
7.2.3 A menos que se especifique lo contrario, el granallado será hecho en todas las superficies que requieren ser recubiertas y todas las superficies adyacentes inmediatas cuando contengan muescas, filos, u otros cambios bruscos de tamaño de la sección donde las tensiones se concentren. 7.3 Racks -‐Las piezas deben colocarse de manera que se minimice el atrapado de gas hidrógeno en las cavidades y agujeros, que permita la libre circulación de la solución sobre todas las superficies para obtener un espesor uniforme del recubrimiento. La ubicación del rack o marcas de alambre en el recubrimiento deberá ser acordado previamente entre el productor y comprador.
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7.4 Limpieza de material base-‐ Procedimientos adecuados y exhaustivos de limpieza del metal base son esenciales para asegurar la adhesión y el rendimiento de resistencia a la corrosión del recubrimiento. Se recomienda que se utilicen las normas que correspondan: Prácticas B183 , B254, y B320, y Guías B242 y B322. 7.5 Pretratamiento -‐ Un método adecuado deberá activar la superficie y eliminar el óxido y materiales extraños, lo que puede causar mala adherencia y la porosidad del recubrimiento. 7.6 Pretratamiento de hierro o de acero para reducir el riesgo de fragilización por hidrógeno-‐ Todas las partes de acero que tengan un esfuerzo tensil superior a 1000 MPa (31 HRC) y que se han mecanizado, deformado, extruido o trefilado en frío, se les dará un tratamiento térmico para reducir el riesgo de fragilización por hidrógeno en las piezas antes de la limpieza y el proceso de electrodepósito. Si no se necesitan estos tratamientos térmicos, el comprador debe especificar en la información de pedido SR-‐ 0. Si el comprador no especifica una excepción SR-‐ 0 para tratamiento térmico, entonces el productor utilizará la Tabla 1 de la especificación B849 para determinar el tratamiento térmico adecuado para el acero sobre la base de su esfuerzo tensil. 7.7 Tratamientos post-‐recubrimiento de hierro y acero con el propósito de disminuir el riesgo de fragilización por hidrógeno. Todas las piezas de acero electrodepositado que tengan un esfuerzo tensil mayor que 1,000 MPa (31 HRC) así como las partes templadas en la superficie, deberán ser horneadas para reducir el riesgo de fragilización por hidrógeno. Si las piezas no requieren tratamientos térmicos, el comprador deberá especificar en la información del pedido ER-‐ 0. Si el comprador no especifica una excepción ER-‐ 0 a un tratamiento térmico, entonces el productor utilizará la Guía B850 para determinar el tratamiento térmico adecuado para el acero en función de su esfuerzo tensil. 8. Pruebas de Aceptación 8.1 Estas pruebas se realizan sobre el artículo que ha sido recubierto y se pueden realizar por el productor antes de la entrega y por el comprador a la entrega. 8.2 Apariencia -‐ La superficie del artículo deberá ser uniforme en apariencia, libre de defectos del recubrimiento visibles, como ampollas, poros, rugosidad, nódulos, manchas de quemado, grietas, o áreas sin recubrimiento, y otros defectos que afecten la función del recubrimiento. 8.3 Adherencia -‐ La adhesión del recubrimiento deberá ser tal que cuando se examine por uno de los métodos de ensayo descritos en la práctica B571 no deberá mostrar la separación del metal base. 8.4 Espesor del recubrimiento -‐ El espesor del recubrimiento deberá cumplir el mínimo que se especifica en la orden de compra de acuerdo a la condición de servicio. Utilice un método adecuado para la pieza. El método de ensayo B568 proporciona una medición rápida de la masa por unidad de área del depósito. 9. Las pruebas de calificación 9.1 Estas pruebas se realizan en el proceso para asegurar que el sistema es capaz de satisfacer los requisitos de recubrimiento por clase . Estas pruebas se realizarán en cupones SC25, tipo 0 en la frecuencia establecida en el inciso 9.8 basado en la clase.
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9.2 Galling Test-‐ El productor deberá realizar la prueba de galling de acuerdo con los procedimientos establecidos en el Apéndice X1. El productor deberá preparar el informe para esta prueba del lote y deberá demostrar que las muestras ensambladas pasaron 608 días de evaluación con una proporción de torque menor al 2.5. 9.3 Composición-‐ La composición de la aleación de níquel-‐cobalto se medirá trimestralmente o más frecuentemente como se especifica utilizando el método de ensayo E2465 u otro método de análisis elemental que cumpla con el requisito de tener precisión y sesgo mejor que 1% peso de masa. 9.4 Prueba de fragilización por hidrógeno -‐ El productor deberá realizar trimestralmente, o con mayor frecuencia, el procedimiento descrito en el método de prueba F519 procesando un conjunto de cuatro especímenes estándar 1a. Estos deberán cumplir el criterio del método de prueba F519 de no presentar fractura después de 200 horas a 75% UTS . 9.5 Pruebas de Corrosión: 9.5.1 Velocidad de corrosión electroquímica -‐ La pieza recubierta con la aleación de níquel y cobalto tendrá una tasa de corrosión inferior a 0.8636 micras/año cuando sea evaluada bajo el método de prueba G59. La velocidad o tasa de corrosión se calculará de acuerdo con la práctica G102. La solución de ensayo se prepara disolviendo 5±1 partes por masa de cloruro de sodio en 95 partes de agua Tipo IV de la especificación D1193 (salvo que para esta práctica, los límites de cloruros y sodio pueden ser ignorados). Se debe tener especial cuidado en la composición química de la sal. La sal utilizada deberá ser cloruro de sodio con no más de 0.3% en masa de impurezas totales. Los haluros (bromuro, fluoruro, y yoduro ) distintos de cloruro constituirán menos del 0.1% en masa del contenido de sal. El contenido de cobre será inferior a 0.3 ppm en masa. El cloruro de sodio al que se le han agregado agentes anti-‐apelmazamiento no será utilizado debido a que tales agentes pueden actuar como inhibidores de la corrosión. El nivel de pH será de 6.5 a 7.2, la temperatura de 25±3 °C, con presión atmosférica y condiciones estáticas. La frecuencia de esta prueba será trimestral a menos que el comprador especifique un aumento de la frecuencia. 9.6 Pruebas ambientales 9.6.1 Prueba CASS-‐ El productor deberá evaluar el proceso de protección contra la corrosión mediante la realización de método de prueba B368 en cupones de prueba trimestralmente o con mayor frecuencia según sea necesario. Los paneles procesados para SC25 no deberán mostrar ningún óxido rojo (red rust) durante 120 horas de exposición 9.6.2 Prueba de niebla salina (Salt Fog (spray) test)-‐ El productor deberá evaluar el proceso de protección contra la corrosión de la aleación de níquel-‐cobalto por la práctica B117 trimestralmente o con mayor frecuencia. Los paneles procesados para SC25 no deberán mostrar ningún óxido rojo (red rust) durante 500 horas de exposición a la niebla salina de acuerdo a la Práctica B117. 9.6.3 Prueba de niebla salina modificada-‐ El productor deberá evaluar el proceso de protección contra la corrosión de la aleación de níquel-‐cobalto por el método de ensayo G85 (A2 prueba cíclica de niebla salina acidificada) trimestral o más frecuentemente como se especifica. Los paneles procesados para SC25 no deberán mostrar ningún óxido rojo (red rust) durante 200 horas de exposición a la prueba G85.
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9.7 Informes por terceros-‐ Si un tercero se utiliza para realizar las pruebas de calificación, el informe de ensayo deberá incluir: Nombre del laboratorio donde se realizaron las pruebas, el nombre y firma de la persona responsable de la prueba, la ubicación, la lista de equipos, certificados de calibración actuales y permisos requeridos para la operación del equipo (Rayos X). 9.8 Frecuencia de las pruebas de calificación -‐ El mantenimiento de un proceso requiere pruebas frecuentes para asegurar que la calidad se mantiene y para instruir a los operadores en buenas prácticas asegurando una buena mano de obra en todo momento. La Tabla 1 se utilizará para establecer la frecuencia máxima para las pruebas de calificación del proceso por clase. Tabla 1 Fragilización Corrosió Galling Composición B368 B117 G85 por hidrógeno n Clase 1
120 días
30 días
90 días
90 días
90 días
30 días
90 días
Clase 2
Ninguna
90 días
90 días
90 días
90 días
90 días
90 días
Clase 3
Ninguna
90 días
Ninguna
Ninguna
Ninguna 30 días
Clase 4
Ninguna
30 días
Ninguna
Ninguna
Ninguna Ninguna Ninguna
Ninguna
10. Muestreo 10.1 Se insta al comprador y al productor en emplear control estadístico de procesos en el proceso de recubrimiento. Si se realiza correctamente, el control estadístico del proceso asegurará productos recubiertos de calidad satisfactoria y se asegurará de la aceptación en la inspección. 10.2 Cuando los artículos recubiertos se examinan para el cumplimiento de los requisitos impuestos a los artículos, se selecciona un número relativamente pequeño de los mismos (muestra) de manera aleatoria y es inspeccionado. El lote de inspección entonces se clasifica como en cumplimiento de los requisitos basado en los resultados de la inspección de la muestra. El tamaño de la muestra y los criterios para el cumplimiento están determinados por la aplicación de la estadística. El procedimiento se conoce como la inspección de muestreo. Los métodos de ensayo B602 y B762 y la guía B697 contienen planes de muestreo que están diseñados para la inspección de recubrimientos. 10.3 El método de prueba B602 contiene cuatro planes de muestreo; tres para su uso con las pruebas que son no destructivas y uno cuando son destructivas. El método de prueba B602 ofrece un plan por defecto si uno no es especificado. 10.4 La Guía B697 ofrece un gran número de planes y también da orientación en la selección de un plan. La Guía B697 ofrece un plan por defecto si no se especifica. 10.5 El método de prueba B762 sólo se puede utilizar para los requisitos del recubrimiento que tengan un límite numérico, tales como el espesor. La prueba debe dar un valor numérico y se deben cumplir los requisitos estadísticos. El método de ensayo B762 contiene varios planes y también da instrucciones para la elaboración de los planes para cumplir con necesidades especiales. El método de ensayo B762 proporciona un plan por defecto si no se especifica uno.
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10.6 La Práctica F1470 puede ser utilizada para artículos roscados tales como con cuerda interna, cuerda externa, y sujetadores y arandelas no roscados. Esta guía ofrece dos planes: uno denominado " proceso de detección” y uno designado "Proceso de prevención". 10.7 Se definirá un lote de inspección como una colección de artículos recubiertos que son del mismo tipo, que han sido producidos para la misma especificación, que han sido recubiertos por una sola proveedor de una sola vez o aproximadamente al mismo tiempo, en condiciones esencialmente idénticas, y que se someten a la aceptación o el rechazo como un grupo. 11. Rechazo 11.1 El comprador puede probar al azar cualquier artículo de acuerdo con el informe de pruebas de materiales en 12.3. La no superación de cualquier prueba es causa de rechazo de la orden de compra. 12. Certificación 12.1 Pruebas de Aceptación -‐ Al cumplir y pasar las pruebas de aceptación, el productor deberá indicar que los artículos recubiertos cumplen con los requisitos de aceptación en el informe de pruebas. 12.2 Pruebas de Calificación-‐ Al cumplir y pasar las pruebas de calificación, el productor deberá especificar que los artículos recubiertos fueron hechos bajo un proceso cualificado que incorpora los resultados más recientes en el informe de pruebas. 12.3 Informe de pruebas -‐ El informe de pruebas debe proporcionar un resumen de los resultados de las pruebas de aceptación y calificación. Estos resultados se describen en el siguiente orden, indicando la fecha en que el se tomaron muestras para la evaluación, fecha en que se completó la evaluación, los resultados de las pruebas, y el nombre de la persona y la organización, si procede, que certifica los resultados de las pruebas especificadas. 12.3.1 Información del productor 12.3.1.1 Nombre del productor 12.3.1.2 Fecha del proceso 12.3.1.3 Proceso utilizado 12.3.1.4 Número de lote terminado 12.3.1.5 Nombre del Gerente de Calidad 12.3.2 Identificación de la pieza 12.3.2.1 Descripción de la pieza 12.3.2.2 Fabricante 12.3.2.3 Metal base 12.3.2.4 Aleación 12.3.2.5 Esfuerzo tensil en MPa 12.3.2.6 Valor de dureza 12.3.2.7 Unidad de dureza 12.3.2.8 Número de lote de producción 12.3.3 Pruebas de Aceptación 12.3.3.1 Declaración sobre la apariencia 12.3.3.2 Declaración sobre la adhesión 12.3.3.3 Valor de espesor 12.3.3.4 Unidad de espesor
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12.3.4 Pruebas de calificación 12.3.4.1 Informe de galling del lote 12.3.4.2 Composición expresada en porcentaje en peso 12.3.4.3 Declaración sobre fragilización por hidrógeno 12.3.4.4 Resistencia a la corrosión MPY < 0.034 12.3.4.5 Ensayos ambientales ( 1 ) Declaración de Método de Prueba B368 ( 2 ) Declaración de Práctica B117 ( 3 ) Declaración de Método de Prueba G85 12.3.5 Resultados de pruebas complementarias requeridas 12.3.6 Declaración de Certificación firmada y con fecha 13. Palabras clave 13.1 Aleación; recubrimiento; cobalto; corrosión; corrosión en elementos roscados; velocidad de corrosión; desmantelar; prueba electroquímica; recubrimiento metálico; níquel; aleación de níquel y cobalto; comportamiento; recubrimiento protector; cámara de niebla salina; torque. REQUISITOS COMPLEMENTARIOS Los siguientes requisitos adicionales se aplicarán cuando sea especificado por el comprador en el contrato o pedido. S1. Lote de precalificación El comprador puede utilizar un lote de pre-‐calificación para calificar al productor. En ese caso, el lote de pre-‐calificación será producido usando los mismos parámetros de producción que los subsecuentes artículos de producción y probados de acuerdo a la clase SC25 y tipo 0. S2. Estampado de productos en condiciones de servicio Para ayudar a identificar el artículo en servicio y reemplazar los artículos que estén llegando al final de su vida útil, es aconsejable incorporar un sistema de marcado o estampado para identificar al productor y el lote. S2.1 Si se requiere este requisito suplementario, el artículo deberá llevar la marca de identificación del productor y el número de lote de acabado. S2.2 La marca de servicio se aplicará por el productor mediante tinta indeleble u otros métodos que resistan una exposición continua a un ambiente de sal. S2.3 El productor deberá mantener copias de los informes de las pruebas para los lotes de acabado por un mínimo de siete años. S2.4 El productor deberá notificar al comprador cuando los resultados de razón de torque superan el 250% . Torque de apertura = Torque utilizado para enroscar/Torque utilizado para desenroscar
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ANEXO (Información no obligatoria ) X1. PRUEBA DE GALLING X1.1 Alcance X.1.1.1 Esta prueba evalúa el rendimiento a largo plazo del recubrimiento cuando se expone al ambiente corrosivo descrito en la Práctica B117 bajo estrés mecánico. El torque se aplica al espécimen para lograr la tensión de ensamble. Después de su exposición al ambiente corrosivo, la barra roscada y la tuerca se desmontan y se mide el torque utilizado. La relación de torque para desenroscar y para enroscar deberá ser inferior a 2.5 para que el recubrimiento cumpla con esta prueba. X1.1.2 Las muestras se procesan y se montan cada 120 días y se convierten en el equipo de prueba que se evalúa durante un mínimo de 20 meses divididos en períodos de evaluación de 120 días. El tiempo máximo efectivo de exposición ambiental es de 84 meses. X1.1.3 Esta prueba incorpora un medio para informar de los resultados al comprador para demostrar el rendimiento del recubrimiento en aplicaciones de galling y proporcionar una alerta temprana para fallas de campo potenciales al desmontar sistemas de sujeción. X1.2 Muestras estándar para las pruebas X1.2.1 Todos los ensayos se realizan en una muestra estándar definida de la siguiente manera. El siguiente tamaño y tipo de acero se considerará la muestra estándar para la prueba: una barra roscada grado B7 bajo especificación A193/A193M con dos tuercas grado 2H bajo especificación A194/A194M, el diámetro deberá ser 5/8 por 4 pulgadas de longitud, la barra roscada tendrá achaflanado y deberá estar marcada con el grado de acero y la marca de identificación del productor, las tuercas tendrán la marca de identificación del productor y el grado de acero correspondiente marcado. La barra roscada y las tuercas deberán ser recubiertas con la aleación níquel-‐cobalto para cumplir con la condición SC18, Clase 1, Tipo 0. X1.2.2 No se admite el sobre-‐dimensionamiento o bajo-‐dimensionamiento de tuerca o barra roscada en las muestras estándar para la prueba. X1.2.3 No se utilizarán lubricantes o ceras para la aplicación de torque.
Fig. X1.1 Parte 1, colocación de muestras para el torque
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Fig. X1.2 Parte 1, vista frontal
Fig. X1.3 Parte 1, vista lateral
X1.3 Descripción del dispositivo X1.3.1 La parte utilizada para sostener la muestra estándar para las pruebas se muestra en la Figura Fig. X1.1 y Fig. X1.2; esta consiste de un ángulo de acero AISI 4140 de 5/16 pulgadas de espesor, con una superficie plana (A) y superficie plana (B). La superficie plana (A) posiciona los especímenes; éstos son colocados a través de las aberturas (C), que están presentes a lo largo toda la longitud de esta sección. X1.3.2 La Fig. X1.3 es una ilustración de la muestra (ensamble barra-‐tuerca) montada en la Parte 1. En el ensamble, la barra roscada (E), la tuerca (Da) y la tuerca (Db) se observan; sin embargo, la evaluación debe hacerse aflojando la tuerca (Da) de la barra roscada (E). La tuerca (Db) ayuda para enroscar la barra y su posterior desensamble. La superficie plana (B) del ángulo enlaza la Parte 1 y la Parte 2 (ver Fig. X1.7) . X1.3.3 La Fig. X1.4 ilustra la Parte 2. Esta geometría permite que la Parte 1 se apoye en un ángulo respecto a la vertical y paralelo a la dirección de flujo del medio ambiente corrosivo sobre la base del área de superficie que está siendo probada; de esta manera, la superficie plana (F) se encuentra en una posición más alta que la superficie plana (G). La Parte 2 tiene canales de drenaje (H) semicirculares a lo largo de toda su longitud, evitando así acumulación de condensación. La Parte 2 se hace de un material que no se vea afectado por el ambiente corrosivo de la cámara, por ejemplo, plástico. X1.3.4 La geometría de la Parte 1 y Parte 2 permite que cada espécimen o muestra se exponga al ambiente corrosivo sin ser afectado por la muestra adyacente o los lodos acumulados. Un ángulo de acero AISI de 5/16 pulgadas de espesor sin recubrimiento para la Parte1 asegura que la tuerca puede ser apretada correctamente. X1.3.5 La Fig. X1.5 ilustra la parte 3; esta parte no está expuesta al medio ambiente corrosivo. X1.3.6 La Parte 3 consiste en una placa (I) donde la abertura (L) permite a las tuercas estar sostenidas y ancladas , evitando el movimiento, logrando así la sujeción y el desensamble de los especímenes bajo evaluación. Debe ser fabricado con un material resistente a la deformación, preferentemente aceros H19, H41, H42, A8, O1, O7, D3, o S1 según la especificación A681, a excepción de P21 .
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X1.3.7 La superficie plana ( J) de la Parte 3 es perpendicular a (I), presenta aberturas (K) a lo largo de su estructura por lo que se puede asegurar a una mesa como se muestra en la Fig. X1.8. X1.3.8 La Parte 3 debe ser atornillada a la mesa, y luego la Parte 1 se acopla. Las tuercas (Da) deben ser apretadas a 72 lbf ·∙ ft para la prueba. Los lubricantes, ceras o aditivos no deben ser utilizados para aplicar el torque. Ver Fig. X1.9.
Fig. X1.4 Soporte
Fig. X1.5 Parte 3
Fig. X1.6 Parte 3 acoplada a parte 1
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Fig. X1.7 Posición de Partes 1 y 2
Fig. X1.8 Parte 3 atornillada a la mesa
Fig. X1.9 Parte 1 acoplada a la Parte 3, la Parte 3 atornillada a la mesa X1.4 Posicionamiento de las muestras estándar para las pruebas en el dispositivo X1.4.1 Las muestras estándar para las pruebas deben estar libres de suciedad o cualquier materia extraña. Enjuague con agua y desengrasante a temperatura ambiente usando un cepillo de cerdas suaves, asegurándose de que la superficie o recubrimiento no esté dañado. Secar con aire comprimido. No se permite el uso de lubricantes o ceras.
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X1.4.2 La Parte 1 presenta aberturas numeradas en orden ascendente como se muestra en la Fig. X1.1 y Fig. X1.2. X1.4.3 Se colocan las muestras estándar para las pruebas a través de las aberturas (C) que están presentes a lo largo de toda la Parte 1. Las tuercas se aprietan a mano hasta alcanzar la superficie plana del ángulo (A). Se deben dejar expuestas un mínimo de tres roscas completas (E) hacia el exterior del ángulo de la Parte 1 (Fig. X1.3). X1.4.4 La Parte 3 debe ser atornillada a una mesa; estos tornillos son colocados a través de las aberturas (K). Ver Fig. X1.8. X1.4.5 Una vez que las muestras han sido colocadas en la parte 1, esta se acopla a la Parte 3 mediante la alineación de la tuerca (Db) en la abertura de (L) de la Parte 3. X1.4.6 Cuando están acopladas la Parte 1 y la Parte 3, usando una herramienta convencional de torque, se aplican 72 lbf·∙ft a la tuerca (Da). Ver Fig. X1.6. X1.4.7 Después de que todas las tuercas se aprieten, la Parte 1 se separa de la Parte 3. X1.4.8 La parte 1 se coloca dentro de la cámara de niebla salina de acuerdo a la Práctica B117, utilizando un soporte (Parte 2). Este soporte permite que la parte tenga el ángulo requerido descrito en Práctica B117 de niebla salina. Ver Fig. X1.7. X1.5 Evaluación y Resultados X1.5.1 La evaluación se llevará a cabo cada 120 días, no se deben exceder los 130 días para la evaluación de muestras expuestas a la niebla salina neutra (Práctica B117). X1.5.2 La evaluación se hará en al menos tres especímenes que deberán ser desmontados para el periodo de evaluación, con menos de 2.5 veces el torque de ensamble. Se pueden incluir muestras extra para asegurar tener suficientes muestras disponibles para llevar a cabo los 84 meses del informe. Si cinco muestras fallan en el período de evaluación, ese conjunto de pruebas se concluye. X1.5.2.1 Al final de cada período de evaluación de 120 días, las muestras se tratan de la siguiente manera: X1.5.2.1.1 La Parte 1 se saca con cuidado la cámara o ambiente corrosivo. X1.5.2.1.2 La Parte 1 se acopla a la parte 3 como se describe en el procedimiento. X1.5.2.1.3 Usando una herramienta convencional de torque, la primera tuerca (Da) a ser evaluada se afloja. No se utilizarán anticongelantes o lubricantes para el procedimiento de desensamble. NOTA X1.1 -‐ Sólo la tuerca ( Da) se evalúa en este método.
X1.5.2.1.4 El torque que se utiliza para aflojar la tuerca debe ser el mismo que el utilizado para el apriete, 72 lbf·∙ft . Si al utilizar el valor de torque inicial de la tuerca (Da ) no se afloja, aumentar hasta 2.5 veces el valor inicial de torque. X1.5.2.1.5 El valor de torque final que se requiere para la desensamble se deberá registrar. El valor final se dividirá entre el valor inicial y el resultado será el valor reportado como número de veces del torque inicial para el ensamble. X1.5.2.1.6 Si la tuerca no se afloja después de aplicar el valor máximo de torque, la persona que realiza la prueba puede utilizar muestras adicionales hasta que haya un mínimo de tres muestras para el período del informe. Se informará la utilización de muestras adicionales. Si no puede aflojar la tuerca, se llegó a la conclusión de la prueba y el reporte deberá ser enviado a los compradores. X1.5.2.1.7 Si la tuerca en evaluación se puede aflojar, la barra roscada y la tuerca se separan de (C1) en la Parte 1. La Parte 1 se separa de la Parte 3 y se regresa para su posterior exposición al ambiente corrosivo de la cámara hasta que el siguiente período de evaluación es alcanzado. El mismo método se realiza de nuevo a la tuerca (Da) en la abertura correspondiente (C). X1.5.2.1.8 Repita los pasos para cada muestra y en cada período de evaluación.
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X1.6 Informe final de galling del lote X1.6.1 El productor deberá un informe de galling que resuma los resultados de la evaluación de esta prueba. X1.6.2 Se deberá incluir la siguiente información: X1.6.2.1 Fecha de producción del recubrimiento en las muestras. X1.6.2.2 Número de lote de producción. X1.6.2.3 Número de muestras para la evaluación, incluyendo muestras adicionales. X1.6.2.4 Número de bastidor y su posición en la cámara. X1.6.2.5 Fecha de ensamble para las muestras e ingreso a la cámara. X1.6.2.6 Periodo evaluado, fecha de evaluación, y días reales de la exposición de las muestras. X1.6.2.7 Para cada muestra que se está evaluando, divida el torque de desensamble en lbf·∙ft entre el valor del torque de ensamble, 72 lbf·∙ft y registre el valor de la relación de torque. X1.6.2.8 El informe deberá incorporar un resumen de los períodos de evaluación donde se indique la relación de torque y los días en que el desensamble no se pudo llevar a cabo.
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