DIBUJO TECNICO *** NORMALIZACION INDUSTRIALDESIGNACION NORMALIZADA DE MATERIALES RICARDO BARTOLOME RAMIREZ Prof. Tit. de Expresión Gráfica en la Ingeniería http://www.scribd.com http://dibujotec-dibujotec.blogspot.com 1 DESIGNACIÓN NORMALIZADA DE MATERIALES OBJETIVOS Establecer las reglas generales de las indicaciones convencionales (simbólica y numérica) de los diferentes materiales férreos y no férreos, según normas, para su posterior designación en las distintas listas de piezas. 1. PRODUCTOS FÉRREOS. DEFINICIONES (UNE 36001:1985). Los productos férreos son aleaciones en las que el elemento predominante es el hierro. Clasificación: a) b) c) d) e) f) Hierro: Únicamente tiene como componente químico el hierro e impurezas. Fundiciones: Aleaciones de hierro y carbono en piezas moldeadas, con un porcentaje de carbono mayor de 2%. Aceros: Aleación de hierro y carbono con un porcentaje de carbono menor del 2%. Es idóneo para su conformación en caliente. Ferroaleaciones: Aleaciones férreas en bruto, no aptas para su laminación, forja o moldeo. Aleaciones férreas especiales: Son las que sin pertenecer a ningún grupo de los anteriores, contienen hierro como metal base. Conglomerados férreos especiales: Se obtienen gracias a la combinación de partículas de sustancias férreas con tal coherencia que resulta una masa compacta. 2. FUNDICIONES Fundición se denomina a una aleación de hierro y de carbono en pieza moldeada que puede contener otros elementos y en la que el contenido de carbono es mayor del 2%. 2 La designación de las fundiciones de hierro se puede hacer mediante el empleo de números o símbolos según la norma UNE-EN 1560. 2.1. Designación simbólica de las fundiciones de hierro Consta de un máximo de 6 posiciones, algunas de las cuales no es necesario utilizarse. No deben existir espacios entre ninguna de las posiciones utilizadas. POSICIÓN 1: Prefijo "EN-", si la fundición es normalizada (Fundición especificada en una Norma Europea), ejemplo: EN-GJL-150. Si la Norma Europea del material (ejemplo: norma EN 1561) aparece asociada al símbolo del material, podemos omitir el prefijo "EN -", designando la fundición de esta forma: EN 1561-GJL-150. POSICIÓN 2: Símbolo "GJ" para la fundición de hierro, siendo "G" para la fundición y "J" para el hierro. POSICIÓN 3: Símbolo de la estructura grafítica, si es necesario especificar, se utiliza para ello una de las siguientes letras: L.- Laminar. S.- Esferoidal. M.- Carbón recocido (maleable). POSICIÓN 4: Símbolo de la microestructura o macroestructura, si es considerado necesario espe cificar. El símbolo es colocado a continuación del símbolo de la posición 3, por medio de una de las siguientes letras, según corresponda: A.- Austenita. F.- Ferrita. P.- Perlita. M.- Martensita. L.- Ledeburita. Q.- Templada. T.- Bonificada (Templada y revenida). B.- Corazón negro. W.- Corazón blanco. V- Vermicular. N.- Libre de grafito (dura), ledeburítica. Y- Estructura especial. 3 POSICIÓN 5: Este símbolo se utiliza para clasificar el material según sus propiedades mecánicas o mediante la composición química y separado del último símbolo por medio de un guión. A.Clasificación mediante propiedades mecánicas. Las propiedades mecánicas son designadas por medio de cifras. Los métodos de obtención de muestras y la temperatura de medición del valor de resistencia a impacto se designa por medio de letras. • Las letras que describen la obtención de las muestras de ensayos son: S.U.C.• • Muestra de ensayo fundida independiente de las piezas. Muestra de ensayo fundida conjuntamente con las piezas. Muestra de ensayo obtenida de una pieza moldeada. Resistencia a la tracción se expresa mediante su valor mínimo en Nw/mm 2, por ejemplo: EN-GJL-150C. Si se indica el alargamiento, se hace por medio de su valor mínimo expresado en porcentaje, colocado a continuación de la resistencia mínima a la tracción y separado por un guión, ejemplo: EN-GJS-350-22C. Resistencia al impacto, si se requiere, debe ser indicada la temperatura de ensayo para determinar su valor, mediante las letras “RT” a temperatura ambiente y “LT” a baja temperatura, puestas a continuación de las propiedades mecánicas y separadas por un guión, ejemplo: EN-GJS-400-18S-RT. Dureza. Si clasificamos la fundición mediante su dureza, ésta debe ser indicada por medio de dos letras y dos o tres números que expresen el valor de la dureza. Las letras pueden ser: • • HB Para dureza Brinell. HV Para dureza Vickers. HR Para dureza Rockwell. Ejemplo de designación: EN-GJL-HB155. 4 B.- Clasificación mediante composición química. Si se clasifica una fundición de hierro mediante su composición química, la letra " X" debe ser el primer símbolo de la posición 5. El resto de símbolos de la posición 5 deben ser indicados de la siguiente forma: a) Clasificación sin indicación del contenido de carbono. Tras la letra "X" se expresan los símbolos químicos más relevantes y en la secuencia de contenidos decrecientes. Por último, se indica el contenido, en porcentaje, de estos elementos y separados entre sí mediante un guión. Ejemplo: EN-GJLXNiMn13-7. b) Clasificación con indicación del contenido de carbono. Cuando requieran la indicación del contenido de carbono, se indicará mediante su porcentaje multiplicado por 100, después de la letra "X". El resto de los elementos de la composición química se indican igual que en el apartado anterior, por ejemplo: EN-GjN-X300CrNiSi9-5-2, donde 300 indica que el contenido de carbono es el 3%. POSICIÓN 6: Símbolo para requisitos adicionales. Se indica por medio de una de las siguientes letras a continuación de la posición 5 y separadas por un guión. D.H.Piezas en bruto fundidas. Piezas tratadas térmicamente. W,- Piezas aptas para soldar. Z.Requisitos adicionales especificados en el pedido. 2.2. Designación numérica de las fundiciones de hierro La designación numérica consta de 9 caracteres: POSICIÓN 1 A 3: Prefijo "EN-" POSICIÓN 4: La letra j. 5 POSICIÓN 5: Una letra que indica la estructura grafítica y corresponde con la que se utiliza en l a posición 3 del apartado 2.1. POSICIÓN 6: Un número de una cifra, que indica la característica principal de la fundición, por ejemplo el 1 indica la carga de rotura y el 2 la dureza. POSICIÓN 7 Y 8: Son dígitos del 0 al 99 que constituyen el material individual. POSICIÓN 9: Un número de un dígito que representa un requisito específico del material individual, por ejemplo: el número 6 especifica la soldabilidad. Ejemplos de designación numérica: EN-JL2171. EN-JS1131. DESIGNACIÓN DE LAS FUNDICIONES GRISES, GRAFÍTICO ESFEROIDALES Y BAINÍTICAS: La fundición gris o grafítico laminar es una aleación de hierro y carbono en el que el carbono libre se presenta en forma de grafito, principalmente en forma laminar. En la Tabla 1 se muestra su designación atendiendo a la resistencia a la tracción de la fundición gris. Designación de material Simbólica EN-GJL-100 EN-GJL-150 100 EN-GJL-200 EN-GJL-250 EN-GJL-300 EN-GJL-350 Numérica EN-JI-1010 EN-JL1020 EN-JL1030 EN-JL1040 EN-JL1050 EN-JL1060 Resistencia a la tracción en Nw/mm 2 Sobre muestras de ensayo coladas independientemente coladas 100-200 150-250 200-300 250-350 300-400 350-450 Tabla 1 Para piezas moldeadas 80-180 115-230 155-250 195-270 225-315 6 La fundición grafítico esferoidal es la aleación de hierro y carbono en la cual, el carbono se encuentra en forma de partículas esferoidales de grafito. Su designación se muestra en la Tabla 2, en la que se indica la característica mecánica de la fundición de grafito esferoidal a partir de muestras coladas independientemente. Resistencia a la tracción Alargamiento mínimo mínima en % 2 en Nw/mm 350 22 350 22 350 22 400 18 400 15 450 10 500 7 600 3 700 2 Designación de material Simbólica EN-GJS-350-22 EN-GJS-350-22-RL EN-GJS-350-22-LT EN-GJS-400-18 EN-GJS-400-15 EN-GJS-450-10 EN-GJS-500-7 EN-GJS-600-3 EN-GJS-700-2 Numérica EN-JS1010 EN-JS1014 EN-JS1015 EN-JS1020 EN-JS1030 EN-JS1040 EN-JS1050 EN-JS1060 EN-JS1070 Tabla 2 La fundición bainítica es una fundición grafítico esferoidal que muestra una mayor resistencia y tenacidad como consecuencia de un tratamiento térmico. Se indican en la Tabla 3 las características mecánicas a partir de muestras coladas independientes. Designación de material Simbólica EN-GJS-800-8 EN-GJS-1000-5 EN-GJS-1200-2 EN-GJS-1400-1 Numérica EN-JS1100 EN-JS1110 EN-JS1120 EN-JS1130 Resistencia a la tracción mínima en Nw/mm2 800 1000 1200 1400 Alargamiento mínimo en % 8 5 2 1 Tabla 3 2.3. Antigua designación simbólica de las fundiciones Previa a la designación de las fundiciones del hierro según la norma UNE -EN 1560, se usaba la designación según normas que ahora están anuladas, pero que aquí indicamos por la existencia de planos antiguos todavía en uso. 7 1- Para fundiciones no aleadas: Éstas se designan por medio de una clave indicada en la Tabla 4, seguida de un número de dos cifras que indica la característica básica que sirve para su definición. En todos los casos deberá hacerse referencia a la norma UNE que la defina. Clave donde: Clave = XX = Tipo de fundición. Características básicas que sirven de definición. XX UNE XXX UNE XXX = Norma que define el material. TIPO DE FUNDICIÓN Gris Blanca Atruchada Maleable blanca o europea Maleable negra o americana De grafito esferoidal De grafito difuso Tabla 4 2Fundiciones aleadas: Se utilizarán las mismas claves que en las fundiciones no aleadas, seguidas de los símbolos químicos de los elementos de la aleación, ordenados de mayor a menor contenido de aleación separados por guiones. Seguirán los porcentajes medios de dicho elemento igualmente separados por guiones, por medio de números con dos cifras. En cualquier caso se añadirá la referencia de la norma UNE donde está definida. ACEROS. CLAVE FG FB FA FMB FMN FGE FGD - 3. Es un producto férreo apto para la conformación en caliente con un contenido límite (máximo) del 2% de carbono. Podemos hacer una clasificación numérica de los aceros por medio de cifras, o hacer una clasificación simbólica atendiendo a la composición en: aceros aleados y no aleados, o atendiendo a criterios derivados de su utilización en: aceros de base, aceros de calidad y aceros especiales. 8 3.1. Designación convencional de aceros. La designación de los aceros se encuentra en un periodo de transición, de las normas UNE, a las normas UNE-EN (Normas Europeas adoptadas como normas en España). La designación normalizada de los aceros según la Norma Europea comprende: La palabra "acero". La referencia a esta Norma Europea. La designación simbólica o numérica del acero. Si procede, el símbolo relativo al grado de templabilidad. Si procede, el símbolo relativo a los requisitos de templabilidad restringida. Si procede, la designación del estado de tratamiento térmico. Ejemplo 1: Acero EN 10083-1 - C45+N o Acero EN 10083-1 - 1.1191+N. Ejemplo 2: Acero EN 10083-1 - C45+H+A o Acero EN 10083-1-1.1191+H+A. La designación de los tratamientos térmicos de los aceros se indica de esta manera: "Nada o +U" en acero no tratado. "+S" en aceros con tratamiento para mejorar la aptitud al cizallado. "+A" en aceros con tratamiento de recocido de ablandamiento. "+N" en aceros con tratamiento normalizado. "+ QT" en aceros con tratamiento de temple y revenido. El símbolo de templabilidad es "+H" para aceros de templabilidad normal, y "+HH" o "+HL" para aceros con banda de templabilidad reducida. 9 La designación de los aceros puede hacerse de forma simbólica UNE-EN 100271:1993 ó de forma numérica UNE-EN 10072-2:1993. 3.2. Designación simbólica de los aceros A) Aceros designados en función de sus características mecánicas o físicas. La designación comprenderá uno de los siguientes símbolos principales: S= P= L= E= B= Y= R= H= Ac. para construcción metálica. Ac. para recipientes a presión. Ac. para tuberías. Ac. para construcciones mecánicas. Ac. para hormigón armado. Ac. para pretensados. Ac. para o con forma de carriles. Productos planos laminados en frío de acero de alta resistencia para la deformación en frío. Productos planos para deformación en frío (con excepción de los incluidos en el término anterior). Productos para embalajes. Ac. para aplicaciones eléctricas. D= T= M= Seguido de una cifra que indica el valor del límite elástico, o la carga de rotura en N/mm2; u otros términos que dependen del tipo de acero. A continuación algunos ejemplos de designación atendiendo, unos a normas EN y otros a normas UNE. 10 1° Designación de los aceros no aleados, para construcciones metálicas de uso general UNE-EN 10025:1994. La designación simbólica y numérica de los aceros se ajusta a las normas UNE-EN 10027-1:1993 y UNE-EN 10027-2:1993 y en este caso la designación simbólica consta de: El número de esta norma Europea. El símbolo "S". Un número que indica el valor mínimo del límite elástico para espesores menores o iguales a 16 mm, expresado en N/mm 2. El grado, definido respecto a la soldabilidad y energía absorbida en el ensayo de flexión (ejemplo: JR, J0, J2, K2, ...). Cuando proceda, se indica el estado de desoxidación (FV= Aceros efervescentes, FN= No admite acero efervescente, FF= Acero calmado). Cuando proceda, el símbolo "C" adicional para indicar una aptitud al conformado en frío por plegado, por rodillo, o al estirado. Cuando proceda, la indicación "+N" cuando el producto este normalizado. EJEMPLO: Acero UNE-EN 10025 S355JOC 2° Designación de barras corrugadas de acero soldable para armaduras de hormigón armado (UNE 36068:1994). Se compondrá de los siguientes símbolos: El símbolo de "Ø". El diámetro nominal. La letra "B" indicativa del tipo de acero para hormigón armado. 11 Un número de tres cifras, que indica el valor del límite elástico nominal garantizado expresado en MPa. La letra "S", que indica la condición de soldable. La referencia a esta norma. EJEMPLO: Ø12 B 400 S UNE 36068:1994 Designación de una barra corrugada de 12 mm de diámetro nominal, con un límite elástico de 400 MPa. 3° Designación de las bandas laminadas en frío, de acero bajo en carbono para su embutición o su conformación en frío. La designación convencional está formada por los términos: chapa, banda, fleje, bobina, seguido en el orden que se indican, de los siguientes símbolos: Referencia a la norma europea UNE-EN 36086:1991. El símbolo "FeP". La designación del grado (01,02,03,04,05 ó 06). Las letras que representan el aspecto superficial (A para el aspecto A ó B para el aspecto B). Si procede, el símbolo relativo al acabado superficial (b= brillante, g= semibrillante, m= normal y r= rugoso). EJEMPLO: Bobina UNE 36086:1991 FeP01 A m 4° Designación de los aceros para moldeo según las normas UNE. Se designan por las letras "AM". 12 Seguidas de una cifra que indica el valor mínimo de la resistencia a la tracción en Kg/mm 2. Si es necesario un elemento de aleación, se añadirá a continuación su sím bolo químico. Para completar la designación añadiremos el número de la norma que define a dicho acero. EJEMPLO: AM 38a UNE 36252:1971 Acero moldeado de 38 Kg/mm 2 de resistencia mínima, grado (a). B) 1° Aceros designados en función de su composición química Aceros no aleados, con contenido medio de manganeso menor del 1%. La designación simbólica lleva la letra "C" y un número que indica el céntuplo del contenido de carbono, expresado en tanto por ciento. EJEMPLO: C22 (indica que el acero tienen un contenido medio de carbono de 0,22%). 2° Aceros no aleados, con contenido medio de manganeso igual o superior al 1%, aceros aleados de fácil mecanización y aceros aleados (excluidos los aceros rápidos) en los cuales el contenido en peso de cada elemento de aleación es inferior al 5%. La designación simbólica comprende: Una cifra que indica el contenido medio de carbono en tanto por ciento multiplicado por 100. Los símbolos de los elementos químicos que caracterizan al acero. Dichos elementos serán citados en orden decreciente respecto a su contenido. Los números que indican los contenidos de los elementos de aleación, multiplicados cada uno de ellos por el factor de la Tabla 5. Los números que corresponden a cada elemento serán separados por un guión. 13 ELEMENTO Cr, Co, Mn, Ni, Si, W Al, Be, Cu, Mo, Nb, Pb, Ta, Ti, V, Zr Ce, N, P, S B Tabla 5 EJEMPLO: FACTOR 4 10 100 1000 28 Mn 6 (quiere decir que el acero tiene un contenido medio de carbono de 0,28%, y un contenido medio de manganeso de 6:4=1,5%). 3° Aceros aleados (excluidos los aceros rápidos) en los que el contenido en peso de algún elemento de aleación es igual o superior al 5%. En la designación simbólica interviene: La letra "X". Un número que indica el contenido medio de carbono en tanto por ciento multiplicado por 100. Los símbolos de los elementos químicos que caracterizan al acero. Estos elementos se nombrarán en orden decreciente respecto a su contenido. Los números que señalan los contenidos de los elementos de aleación. Los números que corresponden a cada elemento se separarán por un guión. EJEMPLO: X2CrMoTi18-2 (esto indica que el acero tienen un contenido medio de carbono de 0,02%, y los contenido medios de Cr y Mo son respectivamente 18% y 2%). 4° Aceros rápidos. La designación simbólica comprende: La letra "HS". Los números que definen los contenidos en tanto por ciento de los elementos de aleación en el orden que se propone a continuación: 14 - Volframio (W); Molibdeno (Mo); Vanadio (V); Cobalto (Co); Los números de cada elemento se separan por guiones. Si no se indica en la norma, los símbolos usados en cualquier designación simbólica se apuntarán sin dejar espacios entre ellos. En el caso particular de aceros moldeados, se añadirá como prefijo la let ra "G" a la designación simbólica. 3.3. Designación convencional numérica de los aceros. Es el conjunto de cifras que se utilizan para identificar un acero sin que en un principio, tenga sentido descriptivo de sus propiedades y características. La designación se indica según las norma UNE o EN en función del tipo de acero. A) 1° Designación numérica por medio de cinco símbolos (NORMA UNE antigua). El primero, común para todos, será la letra (F), seguido de cuatro números. De dichas cifras sólo serán significativas la dos primeras de la izquierda. La primera cifra significativa indica el grupo de acero: 1, 2, 3, 4, 5 6,7 8 Aceros especiales Aceros de uso general. Aceros moldeados La segunda cifra significativa define los diferentes subgrupos análogos de cada grupo. Las dos cifras restantes únicamente sirven para diferenciar una clase de otra de acero dentro del subgrupo. 15 2° A continuación se define la norma UNE de dicho acero. EJEMPLO: F-8101 UNE 36252:1971 B) Designación numérica de los aceros según normas europeas adoptadas por España. A cada tipo y grado de acero sólo se asignará un número según la siguiente estructura: 1 Número del grupo de material. El número "1" indica que es acero. Los números 2 a 9 pueden utilizarse para designar otros materiales. XX Número del grupo de acero. Este número se asigna según la composición química, las características mecánicas, aptitud para las transformaciones, o la aptitud a empleos específicos. Número de orden. En estos momentos, el número de orden se compone de dos números. Los dígitos entre paréntesis están previstos para posibles ampliaciones en un futuro. XX(XX) EJEMPLO: Acero UNE-EN 10083-1:1997 4. DESIGNACIÓN DE ALEACIONES DE COBRE Se dividen en dos grupos: Latones - aleaciones de cobre y zinc. Bronces - aleaciones de cobre y estaño. Designación numérica de los latones. Tenemos dos clases de latones: 1º La serie C-2 XXX o aleaciones Cu-Zn para moldeo. Para fabricación de piezas complicadas y fáciles de mecanizar. La serie C-6 XXX aleaciones de Cu-Zn para forja. 2º 16 Designación numérica de los bronces: C-3 C-7 C-4 C-8 XXX XXX XXX XXX bronces bronces bronces bronces de moldeo. para forja. de aluminio para moldeo. de aluminio para forja. La designación simbólica de las aleaciones de cobre se compone, del término "Cu", los símbolo de los elementos de aleación, acompañado de su tanto por ciento y colocados en orden decreciente de composición. EJEMPLO: Cu Zn33Pb2 DESIGNACIÓN DEL COBRE Y SUS ALEACIONES ATENDIENDO A LAS NORMAS EUROPEAS ADOPTADAS POR ESPAÑA (UNE-EN 1412:1996). Se realiza por medio de seis caracteres: POSICIÓN 1. La letra "C" que designa el material de cobre. POSICIÓN 2. Una letra cuyo significado indica: B.Materiales en forma de lingote para su refundición para la obtención de productos moldeados. Materiales en forma de productos moldeados. Materiales de aporte para la soldadura. Aleaciones madre. Cobre refinado en bruto. Materiales en forma de materias primas reciclables. Materiales en forma de productos trabajados. Materiales no normalizados. C.F.M.R.S. W.X.- 17 POSICIÓN 3 a 5. Son una cifra comprendida entre 000 y 999. POSICIÓN 6. Una letra que designa a uno de los grupos de materiales: A o B Para el cobre. C o D Para aleaciones de cobre débilmente aleadas. EoF G H J K Para aleaciones de cobre misceláneas. Para aleaciones de cobre-aluminio. Para aleaciones de cobre-níquel. Para aleaciones de cobre-níquel-cinc. Para aleaciones de cobre-estaño. L o M Para aleaciones binarios de cobre-cinc. NoP RoS EJEMPLOS: CW024A, CB752S, CC383H. Para aleaciones de cobre-cinc-plomo. Para aleaciones complejas de Cobre-Cinc. 5. DESIGNACIÓN DE ALEACIONES LIGERAS (UNE 38001:1985). 5.1. Designación numérica Usaremos la clave "L" para indicar que son aleaciones ligeras, y cuatro cifras: la 1ª indica la serie (conjunto de aleaciones semejantes por su utilización), la 2ª nos muestra el grupo (aleaciones con el mismo elemento principal o que sean estructuralmente análogas) y las dos cifras restantes indican los tipos o aleaciones diferentes dentro de cada grupo. 18 Las distintas series son: Serie L- 1 XXX Serie L - 2 XXX Serie L - 3 XXX Serie L - 5 XXX Serie L - 6 XXX Serie L - 7 XXX Serie L - 9 XXX Metales ligeros y aleaciones madres. Aluminio y aleaciones de aluminio para el moldeo. Aluminio y aleaciones de aluminio para forja. Aleaciones de magnesio para el moldeo. Aleaciones de magnesio para forja. Titanio y aleaciones de titanio para forja. Aleaciones de berilio. 5.2. Designación simbólica 1°. Metales no aleados. Se designan por el símbolo químico del elemento, seguido por el porcentaje de pureza del metal. EJEMPLO: Aluminio con el 99'5 % de pureza. DESIGNACIÓN: Al 99'5 En el caso especial del aluminio para uso eléctrico, a esta designación se le añade la letra "E". EJEMPLO: Al 99'5 E. 2°. Aleaciones. Se nombran por el símbolo químico del metal base, seguido por un guión y a continuación el símbolo del elemento principal de la aleación, precedido de su porcentaje nominal, y los símbolos de los elementos de aleación que sean necesarios, precedidos o no cada uno de ellos de su porcentaje nominal, según convenga. 19 EJEMPLO: Aleación de base aluminio, con 1'2 % de Mg, y 0'7% de Si. DESIGNACIÓN: Al -1MgSi donde, si es posible, se redondea al número entero más cercano, si es superior al 1 %, y a la décima cuando sea inferior. Y por último, tanto en la designación numérica como en la simbólica, se finaliza añadiendo a continuación, el número de norma que define la aleación. -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
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