• Author / Uploaded
• io236

• Categories
• Calidad (comercial)
• Acero
• Rieles
• Materiales
• Ingeniería de Edificación

Citation preview

Pruebas de control de calidad Tradicionalmente, el control de calidad (QC, por el inglés quality control) se relaciona con la detección de la calidad deficiente en los productos manufacturados y con tomar las acciones correctivas para eliminarlas. Operativamente, el QC con frecuencia se había limitado a inspeccionar el producto y sus componentes, y decidir si las dimensiones medidas o calibradas y otras características se apegaban a las especificaciones de diseño. Si cumplía esos parámetros, el producto se enviaba. La visión moderna del control de calidad abarca un ámbito de actividades más amplio, incluyendo el diseño robusto y el control estadístico de procesos. Este capítulo comienza con la definición de la calidad del producto. ¿QUÉ ES LA CALIDAD? El diccionario define calidad como “el grado de excelencia que posee una cosa” o “las características que hacen a algo lo que es”, sus elementos y atributos característicos. No coinciden todas las opiniones de los principales expertos. Crosby define calidad como “la conformidad con los requerimientos”. Juran resume que es “la aptitud para el uso” y “la calidad es la satisfacción del cliente”. La American Society for Quality (ASQ, por sus siglas en inglés) define la calidad como “la totalidad de características de un producto o servicio que sostienen su capacidad para satisfacer determinadas necesidades”.

Normas sobre metales Una mirada a la manera en que las refinerías, plantas químicas y de otros tipos utilizan y consolidan según las normas ASTM para acero, níquel y sus aleaciones. Combustible para el automóvil, calefacción en la oficina y fibras para vestimenta: tres productos muy diferentes con una cosa en común. Estos elementos cotidianos esenciales se fabrican en plantas que utilizan las normas de metales y aleaciones de la ASTM International. Los componentes de las plantas como las tuberías o los intercambiadores de calor, y aquellas que producen los metales para estos componentes, están compuestos de materiales especificados y probados según normas de algunos de los comités más antiguos de la ASTM International.

Los Comités A01 sobre Acero, acero inoxidable y aleaciones relacionadas, y el B02 sobre Metales no ferrosos y aleaciones son dos de estos grupos. En 1898, año de su fundación, los antepasados de ASTM organizaron el A01 para tratar las fallas de las vías férreas y otras necesidades de normalización del ferrocarril. El B02 apareció unos años más tarde, en 1902. Estos comités, dos de los grupos de ASTM que desarrollan normas relacionadas con los metales y las aleaciones, mantienen su vitalidad y dinamismo. Tanto el A01 como el B02 son responsables de docenas de normas que revisan y modifican para que reflejen los cambios en los datos de las propiedades de las aleaciones o el surgimiento de nuevas aleaciones. Pruebas de metales con normas Al igual que las normas tienen una función en la especificación de metales para la construcción de la planta y para los productos, también tienen pruebas esenciales para verificar las propiedades de los materiales. En una empresa realiza pruebas mecánicas, químicas, de corrosión y no destructivas de acuerdo con las normas de la ASTM. Una de dichas normas para el control de calidad interno y para el cumplimiento de los requerimientos del cliente es la A370, Métodos de prueba y definiciones para pruebas mecánicas de productos de acero, que incluye ensayos tales como los de flexión y Brinell, dureza e impacto, tensión y Rockwell. Las varias pruebas de la A370 determinan si las propiedades de un material cumplen con las que se describen en las especificaciones del producto. Y una serie de anexos de la A370 cubren los detalles particulares de dichos productos tal como barras, tubos y sujetadores. Además, la A262, Prácticas para detectar la susceptibilidad al ataque intergranular en aceros inoxidables austeníticos, puede utilizarse para realizar pruebas de corrosión y evaluar diversos metales. Para verificar la resistencia y la ductilidad bajo esfuerzo, la E8, Métodos de prueba para la tensión en materiales metálicos, bajo la jurisdicción del Comité E28 sobre Pruebas Mecánicas, tiene una función importante en la comparación de materiales y el control de la calidad. PROPIEDAD DE LOS MATERIALES Ciertos términos se han aceptado y se han usado para definir las propiedades físicas de los materiales y que se describen a continuación:          

Ductibilidad Elasticidad Maleabilidad Plasticidad Tenacidad Fragilidad Conductibilidad Densidad Dureza Resiliencia

Ductibilidad: es la habilidad que permite que un material sea deformado hasta una longitud considerable sin que se rompa. Los materiales seleccionados para ser alambre debe ser bastante dúctiles. Elasticidad: es la habilidad que tiene un material que ha sido deformado de alguna manera para regresar a su estado y tamaño original, cuando se a la acción que ha producido la deformación. Cuando el material se deforma permanentemente de tal manera que no regresa a su estado original se dice que ha pasado a su límite elástico. Maleabilidad: esta propiedad que permite que un material que se deforme mediante martilleo, rolado o prensado, sin romperse. La maleabilidad, se aumenta normalmente cuando el material esta caliente. Plasticidad: es la habilidad de un material para adoptar nuevas formas bajo presión y de tener esa nueva forma. El rango de adaptación puede variar considerablemente de acuerdo con el material y sus condiciones. En el proceso de expulsión el material es calentado hasta un estado plástico y es forzada en una prensa de expulsión a través de una abertura perfilada llama dado. Tenacidad: es la propiedad de resistencia a la rotura por un esfuerzo a la tensión. Esta propiedad de gran importancia para los diseñadores se expresa en libras-fuerza por pulgada cuadrada. Fragilidad: es lo opuesto de la dureza; los materiales frágiles se fracturan por golpes pero puede resistir presiones constante esta propiedad de algunas veces llamada fragilidad en caliente.

Dependiendo de las condiciones un material frágil a temperatura normal se dice que es quebradizo. Conductibilidad: es la propiedad natural de los cuerpos, que consiste en transmitir el calor o la electricidad. Densidad: la densidad de un cuerpo se define como la razón de su masa a su volumen. Resiliencia: péndulo de Charmn (prueba) esta propiedad de resistencia a la rotura de carga de golpes repetidos tales como martillazos. El calentamiento normalmente debilita la resistencia. Diferentes métodos de control de calidad en metales 

Ultrasonido Industrial

Verificación de sanidad de elementos de máquinas, así como el control de la calidad e inspección de materiales en diferentes ramas de la industria. 

Líquidos penetrantes

Inspección físico-química para detectar y exponer discontinuidad presentes en la superficie de los materiales. 

Termografía

Esta técnica permite medir y visualizar temperaturas de superficie con precisión, minimizar el riesgo de una falla de equipos y también es una herramienta para el control de calidad. 

Prueba de fuga

Garantiza la hermeticidad, confiabilidad y el buen servicio de los componentes y evita fallas prematuras de los sistemas que se encuentren al vacío, atmosféricamente y a presión contenida. Estos métodos de prueba de fuga se clasifican en vacío, neumático e hidrostática. 

Análisis de vibraciones

Identifica el estado de deterioro de la maquinaria, mediante la técnica de medición de vibraciones mecánicas. 

Partículas Magnéticas

Detecta discontinuidades superficiales y sub-superficiales hasta ¼” de profundidad aproximadamente (para situaciones prácticas) en materiales ferromagnéticos. 

Análisis de aceite

Análisis de elementos, partículas, compuestos y viscosidad, bajo las normas ASTM D 6595, ASTM E 2412, ASTM D 445, así como la caracterización de 20 elementos de desgaste Análisis químicos Determinación de composición química de acero, aluminio, hierro y cobre, de acuerdo a las normas ASTM E 350, ASTM E 34, ASTM E 353, ASTM E 478 Y ASTM E 1019. 

Ultrasonido por onda guiada

Esta tecnología determina rápidamente defectos en tubería de gran longitud, mediante un sistema de barrido ultrasónico. Inspecciona y monitorea el 100% de la estructura, desde el punto de prueba en un rango de hasta 100 m de longitud en tubería. 

Inspección de soldadura

Se efectúa para controlar y asegurar efectivamente la calidad de los trabajos de fabricación, construcción, montaje y reparación de equipos, estructuras e instalaciones en las que intervienen

operaciones de soldadura.  Ensayos metalográficos Ensayos macrográficos y micrográficos para determinar la estructura que permite evaluar la calidad de elaboración del material, el proceso de soldadura y el tratamiento térmico o superficial.  Medición de Dureza La medición de dureza determina la resistencia de un material a la penetración, al desgaste o a la formación de huellas localizadas en la superficie. Da a conocer la posibilidad de mecanización de los materiales. 

Inspección visual

Consiste en la observación cuidadosa de la superficie de una parte o componente para determinar su estado de integridad general, ya sea con o sin la ayuda de instrumentos de medición, lupas, baroscopios y otros accesorios. 

Certificación de soldadores e Inspectores

Esta certificación se ofrece a través del ATF 031104 (acreditado por la American Welding Society) en alianza con ISTUC. CIATEQ tiene personal certificado como ingenieros e inspectores internacionales en Soldadura e Inspectores SCWI y CWI. Pruebas Destructivas

Las pruebas destructivas son aquellas en las que las probetas y/o especímenes sufren cambios irreversibles como producto de la prueba. Las probetas se usan una vez y se descartan. En muchos casos, las probetas deben ser maquinadas y modificadas para adecuarse a estándares antes de la prueba en sí. NORMAS INTERNACIONALES Diferentes organizaciones determinan de acuerdo a CLASIFICACION GENERAL características particulares, un código que represente a toda FERROSOS una serie de características químicas, propiedades mecánicas Aceros y sus tipos de lo metales para identificarlos a nivel mundial.

Algunas de Hierros y sus clases NO FERROSOS ellas son: Bronces Latones ASTM INTERNACIONAL NORMAS AISI – SAEASTM Internacional DIN Normas Europeas AISI - SAE DIN NORMAS EUROPEAS AISI - SAE AISI, es el acrónimo del inglés de American Iron and Steel Institute (Instituto Americano del Hierro y el Acero), mientras que SAE es el acrónimo del Inglés de Society of Automotive Engineers (Sociedad de Ingenieros Automotrices) CLASIFICACION GENERAL FERROSOS DESIGNACIÓN Aceros y sus tipos AISI - SAE UNS TIPOS DE ACERO. Hierros y sus clases 10XX G10XXX ACEROS AL CARBONO COMUNES. NO FERROSOS 11XX G11XXX ACEROS MAQUINABLES CON ALTO AZUFRE. 12XX G12XXX ACEROS MAQUINABLES CON ALTO AZUFRE Y FÓSFORO. Bronces 13XX G13XXX ACEROS AL Mn. 1,75% DE Mn. Latones 15XX G15XXX ACEROS AL Mn. 1,00% DE Mn. 40XX G40XXX ACEROS AL Mo. 0,25% DE Mo. NORMAS 41XX G41XXX ACEROS AL Cr-Mo. 0,4%-1,1% DE Cr. 0,08%-0,35% DE Mo. 43XX G43XXX ACEROS AL Ni-Cr-Mo. 1,65%-2% DE Ni. 0,4%-0,9% DE Cr. 0,2%-0,3% DE Mo. AISI – SAE 46XX G46XXX ACEROS AL Ni-Mo. 0,7%-2% DE Ni. 0,15%-0,3% DE Mo. ASTM Internacional 47XX G47XXX ACEROS AL Ni-Cr-Mo. 1,05% DE Ni. 0,45% DE Cr. 0,2% DE Mo. 48XX G48XXX ACEROS AL Ni-Mo. DE Ni. 0,2%-0,3% DE Mo. DIN 51XX G51XXX ACEROS AL Cr. 0,7%1,1% DE Cr. Normas Europeas E51100 G51986 ACEROS AL Cr (HORNO ELÉCTRICO DE ARCO). 1,0% DE Cr. E52100 G52986 ACEROS AL Cr (HORNO ELÉCTRICO DE ARCO). 1,45% DE Cr. 61XX G61XXX ACEROS AL Cr-Mo. 0,4%-1,1% DE Cr. 0,08%-0,35% DE Mo. 86XX G86XXX ACEROS AL Ni-Cr-Mo. 0,55% DE Ni. 0,5% DE Cr. 0,2% DE Mo. 87XX G87XXX ACEROS AL Ni-Cr-Mo. 0,55% DE Ni. 0,5% DE Cr. 0,25% DE Mo. 88XX G88XXX ACEROS AL Ni-Cr-Mo. 0,55% DE Ni. 0,5% DE Cr. 0,3%-0,4% DE Mo. 9260 G92XXX ACEROS AL SILICIO. 1,8%-2,2% Si. 50BXX G50XXX ACEROS AL Cr. 0,2%-0,6% DE Cr. 0,0005%-0,003 B. 51B60 G51601 ACEROS AL Cr. 0,8% DE Cr. 0,0005%-0,003% B. 81B45 G81B51 ACEROS AL Ni-Cr-Mo. 0,3% DE Ni. 0,45% DE Cr. 0,12% DE Mo. 0,0005%-0,003 B. 94BXX G94XXX ACEROS AL Ni-Cr-Mo. 0,45% DE Ni. 0,4% DE Cr. 0,12% DE Mo. 0,0005%-0,003 B. ASTM Internacional, conocida antes como American Society for testing and Materials es una organización internacional de normas que desarrolla y publica de forma voluntaria técnicas CLASIFICACION GENERAL normadas para una amplia gama de materiales, productos, sistemas y servicios. FERROSOS Aceros y sus tipos El sistema ASTM para metales consta de una letra (A para materiales ferrosos y Hierros y sus clases para materiales no ferrosos) seguido por un numero arbitrario asignado de forma NO FERROSOS secuencial. Bronces Latones Las normas que pueden ser suministradas en unidades Métricas ASTM tiene un sufijo “M” NORMAS Por ejemplo: AISI – SAE ASTM A 516 / A 516M-90 (2001) Grado 70ASTM Internacional DIN La “A” describe que es metal ferroso, pero no lo sub clasifica como hierro fundido, acero Normas Europeas al carbono, acero aleado o acero inoxidable 516 es el numero secuencial, sin ninguna relación con las propiedades del material La “M” indica que el estándar A 516M está descrito en las unidades del Sistema Internacional SI (La “M” viene de la palabra “Métrico”) Por lo tanto conjuntamente A 516 / A516M utiliza tanto pulgada –libra y unidades del SI El 90 indica el año de la adopción. (2001) El número entre paréntesis indica el año de la ultima revisión y aprobación. El grado 70 indica la resistencia a la tracción mínima en 70.000 psi. DIN es el acrónimo de Deutsche Institut für Normung (en español, Instituto Alemán de Normalización) con sede en Berlín. CLASIFICACION Dicta normas para diferentes áreas de productos, comercio, servicios, etc. GENERAL FERROSOS Aceros y sus tipos ACEROS

ESTRUCTURALES APROPIADOS PARA PARA HIERROS y sus clases TRATAMIENTOS HERRAMIENTAS NO FERROSOS TÉRMICOS Bronces Latones Abreviatura: St. Símbolo para el carbono: C. Símbolo de la Resistencia %C x 100 calidad: W NORMAS mínima a la Ejemplo: Ejemplo: tracción en C 35 C 100 W2 kg/mm2 Acero al carbono Acero de AISI – SAE Ejemplo: de 0,35 %C herramientas de ASTM Internacional St 42 1,0 %C, calidad 2. DIN Acero al carbono Normas Europeas con valor mínimo de resistencia a la tracción de 42kg/mm2. Utilizados CK 35 W1 : Calidad 1 generalmente A los aceros con W2 : Calidad 2 como aceros bajo P y S se les W3 : Calidad 3 estructurales. añade la letra K: W4 : Calidad P