Barras de acero QT, recocidas o normalizadas

Tratamiento térmico, superficie y proceso de fabricación

El comprador debe identificar primero qué estado exige el plano o el plan de proceso. Templado y revenido (+QT), recocido (+A cuando la norma aplicable utiliza ese símbolo) y normalizado (+N) describen historiales térmicos. Laminado en caliente o forjado indica cómo se conformó la barra. Pelado, torneado, rectificado o desbaste por mecanizado indica la eliminación de material de la superficie. Por tanto, un proveedor puede ofrecer una barra pelada en estado +QT o una barra laminada en caliente y recocida sin contradicción. Una RFQ que pide «QT o pelado» está comparando dimensiones distintas del requisito.

El QT suele evaluarse cuando se espera que el proveedor entregue un estado definido de resistencia y tenacidad antes del mecanizado. El suministro en estado recocido puede reducir la dureza o mejorar una operación posterior de mecanizado, conformado o tratamiento térmico, según el grado de acero y el proceso. El normalizado puede afinar u homogeneizar la estructura previa y puede ser un estado de suministro cuando lo permitan la norma de producto y el diseño. Ninguna de estas descripciones demuestra la resistencia a la fatiga, la profundidad de capa, la respuesta a la inducción, la deformación ni la aptitud en servicio de la pieza terminada. El ingeniero de materiales o de diseño debe elegir el estado adecuado para la ruta completa de fabricación.

Antes de solicitar precios, elabore un esquema sencillo de los estados del material: forma y dimensiones iniciales del producto; estado durante los ensayos del proveedor; etapa de eliminación de material superficial; dimensiones al entrar en el mecanizado del comprador; cualquier forja o endurecimiento final; y aceptación de la pieza terminada. Indique qué organización es responsable de cada operación. Así se pone de manifiesto una diferencia comercial frecuente: una oferta incluye temple y revenido en producción con ensayos mecánicos, mientras que otra suministra material recocido para que el comprador lo trate térmicamente. Sus precios y plazos no son comparables hasta que coincidan las responsabilidades y los estados sujetos a aceptación.

Fuentes:[1][2][3][4]

Composición química, estado, tamaño de la sección y propiedades

La tabla no clasifica los estados de suministro de mejor a peor. Muestra por qué una especificación completa puede incluir valores normativos, mientras que una palabra aislada como «recocido» o «normalizado» no basta. Los valores ISO +QT están vinculados a una designación, al ámbito del producto, al intervalo de la sección determinante y a una base de ensayo normativa. Si cambia el estado, el intervalo de diámetro o la forma del producto, el comprador debe seleccionar la tabla aplicable de la norma bajo licencia o acordar otra vía de aceptación, en lugar de trasladar cifras por conveniencia. ^[1][2]

42CrMo4 y C45 ilustran el efecto de la sección. En ambas rutas ISO, el valor mínimo especificado del límite elástico disminuye al pasar del intervalo de sección determinante redonda >16–40 mm al de >40–100 mm. Por tanto, no puede suponerse que una probeta pequeña de calificación represente el núcleo de una barra mayor. El pedido debe definir la sección determinante utilizada para seleccionar el intervalo, la posición radial y longitudinal de la probeta, su orientación, su relación con el tratamiento térmico y si el resultado representa una colada, un lote de tratamiento térmico, una barra o una pieza de ensayo procesada por separado.

Los pedidos de material recocido o normalizado requieren el mismo cuidado, incluso cuando no se exija aceptación mediante ensayo de tracción. Identifique el símbolo o la designación exacta del estado que permite la norma de producto aplicable, junto con cualquier dureza máxima o intervalo realmente aplicable a la calidad, dimensiones y forma de producto pedidas. Si la norma no proporciona el valor necesario para esa ruta, o si el comprador solo necesita un material de entrada al proceso, describa claramente el control de recepción acordado. No copie una fila de valores de tracción +QT para material recocido ni prometa un resultado indefinido de «mecanizado fácil».

En el estudio de 42CrMo4 de Šimunović y sus colegas, la dureza se midió después del temple y después de tratamientos de revenido especificados, utilizando microscopía para examinar la estructura resultante. Mantenga esa misma relación entre el estado térmico y las propiedades declaradas al revisar un pedido. Las condiciones de tratamiento del artículo son detalles experimentales, no una receta para todos los diámetros de barra. ^[7]

Para conocer la microestructura correspondiente a estos estados, consulte la illustrated steel heat-treatment guide .

Fuentes:[1][2][3][4][5]

Fuentes:[1][2][3][4][5]

El estado debe elegirse según el proceso posterior

Una barra suministrada en estado +QT puede acortar el proceso del comprador cuando la sección y las propiedades pedidas sean alcanzables, la pieza se vaya a mecanizar sin un ciclo posterior de endurecimiento y puedan controlarse los cambios dimensionales. También puede aumentar las cargas de mecanizado y la sensibilidad al sobrecalentamiento local o al enderezado inadecuado, y suponer un coste de tratamiento térmico desperdiciado si el comprador va a volver a forjar o a reaustenitizar por completo el material. Pregunte qué operación térmica es la última que determina las propiedades del componente. Los certificados anteriores pasan a ser evidencias del historial de proceso, no pruebas del estado final tras una transformación posterior.

El suministro en estado recocido puede ser adecuado cuando el comprador necesita menor dureza de entrada, un mecanizado importante, trabajo en frío, conformado o un estado inicial controlado antes del tratamiento final. Pero el recocido no corresponde a una única microestructura ni garantiza el mecanizado para todas las calidades de acero y ciclos de horno. Identifique el estado aceptado según la norma de producto, los requisitos de dureza de entrada si se exigen, el margen admisible de descarburación, los requisitos de estructura o esferoidización solo cuando los respalde una especificación controlada, y la operación posterior que dependa de ese estado.

El suministro normalizado puede elegirse como estado final según norma para algunos componentes o como estructura intermedia antes del mecanizado y los procesos posteriores. De nuevo, la palabra por sí sola no basta. Una ruta C45 normalizada no debe heredar implícitamente las propiedades mecánicas de 42CrMo4 +QT, y una barra aleada normalizada no debe presentarse como equivalente a un pedido QT definido por una clase de resistencia. Si el plano solo especifica un requisito de propiedades, el proveedor puede proponer una ruta, pero el pedido aceptado debe seguir identificando el estado de entrega y los controles antes de la fabricación.

Si la barra suministrada se destina a un vástago de pistón, incorpore el estado de entrega elegido a la ruta de aplicación para vástagos de cilindros hidráulicos para que la rectitud, el sobremetal de mecanizado, la responsabilidad sobre la superficie, la etapa de inspección y cualquier endurecimiento posterior sigan vinculados a un mismo alcance de suministro.

Fuentes:[1][2][3][4]

Ensayos y trazabilidad en el estado especificado en el pedido

El método de ensayo de tracción y los requisitos de propiedades son cosas distintas. ISO 6892-1 define el ensayo de tracción a temperatura ambiente, pero no selecciona los valores de la calidad de acero, la posición de la probeta, la sección representada, la frecuencia ni el criterio de aceptación del pedido. Registre si las probetas son longitudinales o transversales, su posición radial y respecto al extremo, si proceden de la barra suministrada o de una prolongación y qué lote de tratamiento térmico representan. Si el comprador necesita evidencias del núcleo, debe indicarlo; una probeta próxima a la superficie elegida por comodidad no debe convertirse involuntariamente en una garantía para toda la sección.

La dureza puede servir como control de proceso a la recepción, comprobación de correlación o requisito de aceptación final. Indique su función, el método y la escala, la preparación superficial, la posición de ensayo, la frecuencia, el intervalo, el criterio de promedio o valores individuales y el tratamiento de las lecturas no conformes. Evite aceptar mediante conversiones informales entre Brinell, Rockwell y Vickers, salvo que el pedido identifique una base de conversión aprobada y su incertidumbre. Para material recocido, una dureza máxima puede proteger la mecanizabilidad; para material +QT, un intervalo puede respaldar la uniformidad del proceso. Ninguno de esos criterios sustituye los ensayos de tracción o impacto.

ISO 10474 define los tipos de documentos de inspección suministrados conforme al pedido. Nombrar un tipo de documento no añade ensayos que la norma de producto o el pedido nunca exigieron. Enumere los resultados reales que deben figurar: análisis de colada, calidad de acero y edición de la norma, estado de entrega y superficial, lote de tratamiento térmico, resultados de tracción e impacto cuando se hayan pedido, dureza, dimensiones, rectitud, hallazgos superficiales, END si se especifican por separado, y trazabilidad de la colada a la barra o al paquete. Defina si la revisión documental es informativa, un punto de presencia o un punto de parada antes de la expedición.

Mantenga la identificación durante los procesos subcontratados. Si el tratamiento térmico, el pelado, el rectificado o los ensayos se realizan fuera de la planta productora, pregunte quién conserva la responsabilidad, cómo se concilian las identidades del material y del lote de proceso, y qué informes se incorporan al certificado final. Un certificado que indique +QT sin vincular el lote ensayado con los paquetes expedidos no resuelve la trazabilidad.

Fuentes:[1][2][5][6]

Redacción de la oferta y del pedido

Pida a cada oferente una matriz de cumplimiento respecto de una única opción requerida. Debe identificar la norma y la edición propuestas, el grado de acero, la forma del producto, el estado de suministro, el estado superficial, la sección durante el tratamiento térmico, la representatividad de los ensayos, la base de propiedades mecánicas o dureza, las dimensiones, la rectitud, el documento de inspección, los resultados reales comunicados, los trabajos subcontratados, el embalaje, la base del precio y el plazo de entrega. Presente las alternativas en una relación separada. Una oferta de material recocido más barata no sustituye sin desviaciones a una barra +QT, y no debe aceptarse el cambio a +QT sin comprobar si los procesos posteriores del comprador lo hacen innecesario.

El ejemplo de RFQ mantiene los datos del proyecto entre corchetes. El área de compras debe obtener esos valores del equipo responsable del plano y del proceso, en lugar de copiar un intervalo genérico de internet. Si el estado está realmente por definir, pida al proveedor que proponga y justifique una ruta, pero especifique las propiedades de aceptación final, quién tiene autoridad para aprobar y la prohibición de fabricar antes de la aprobación. Resuelva cualquier ambigüedad sobre el estado o la superficie antes de la confirmación del pedido.

Al revisar la orden de compra, compruebe que la fila de propiedades corresponda a la sección determinante real y al estado de suministro, que el documento de inspección incluya los resultados requeridos y que las operaciones posteriores del comprador no se describan como prestaciones certificadas por el proveedor. Deje fijadas en la orden de compra (PO) las desviaciones aprobadas y el estado de revisión.

Una vez definidos el estado de entrega, la superficie, la sección determinante, los ensayos, el embalaje, la cantidad y el destino, incorpórelos a la RFQ estructurada para barras de acero para que los ofertantes coticen la misma ruta y detallen las alternativas por separado.

Artículo: Barras redondas de acero aleado para preformas de ejes mecanizadas, plano [número / revisión], [cantidad]
Calidad / norma: 42CrMo4 según ISO 683-2:2016 [o adopción controlada por el comprador]; alternativas únicamente mediante una relación de desviaciones cláusula por cláusula
Dimensiones: Ø[diámetro pedido] × [longitud / tolerancia]; sección determinante [definición]; diámetro mínimo tras el saneado por mecanizado y sobremetal según plano
Estado de entrega: +QT [o +A / +N solo cuando lo exijan la norma aplicable y el plan de proceso]; superficie [laminada en caliente / pelada / desbastada por mecanizado]; el proveedor debe declarar la secuencia de enderezado y alivio de tensiones
Propiedades mecánicas: [valores del intervalo de dimensiones aplicable y requisitos adicionales del proyecto], orientación/posición de la probeta, tratamiento térmico representado, frecuencia y criterio de repetición de ensayos según la especificación adjunta
Procesamiento posterior: El comprador realizará [mecanizado / forjado / nuevo tratamiento térmico / endurecimiento por inducción / rectificado]; el certificado del proveedor se aplica solo al estado de entrega declarado
Inspección: Análisis de colada, resultados mecánicos/de dureza pedidos, dimensiones, rectitud, superficie y marcado; END únicamente según el método, alcance y criterio de aceptación especificados por separado
Certificado: ISO 10474 tipo [indicar tipo], con resultados reales, estado y trazabilidad de colada, lote de proceso, probeta y paquete
Respuesta del proveedor: Identificar operaciones incluidas y subcontratadas, proceso propuesto, datos pendientes, exclusiones, efectos sobre precio/plazo y todas las desviaciones
Embalaje / destino: [protección para conservación, apoyos, límites de los paquetes, puerto, Incoterm]

Fuentes:[1][2][3][4][5][6]