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norma españo a U E-EN 12513 Octubre 2011 Fund ción TÍTULO Fund ciones resistentes a la abrasión  Founding . Abrasion resistant cast irons.  Fonderie. Fontes résistant à l'usure par abrasión. abrasión. CORRESPONDENCIA Esta no ma es la versión oficial, en español, de la Norma Euro ea EN 12513:2011. OBSERVACIONES Esta no ma anula y sustituye a la Norma UNE-EN 12513:2002.. ANTECEDENTES Esta norma ha sido elaborada por el comité técnico AEN/C TN 78  78  Industrias de la undici n cuya Secretaría desempeña FEAF. Editada e impresa por AENOR Depósito legal: M 41159:2011 LAS OBSERVACIONES A ESTE DOCUMENTO HAN DE DIRIGIRSE A: © AENOR 2011 Reproducción prohibida 21 Páginas Génova, 6 28004 MADRID-Espa a [email protected] www.aenor.es Tel.: 902 102 201 Fax: 913 104 032 Este documento forma parte de la biblioteca de UNIVERSIDAD POLITECNICA MADRID Grupo 15 S Este documento forma parte de la biblioteca de UNIVERSIDAD POLITECNICA MADRID  NORMA EUROPEA  EUROPEAN STANDARD ORME EUROPÉENNE  EUROPÄISCHE NORM  EN 12513 Febrero 2011 ICS 77.080.10 Sustituye a EN 12513:2000 Versión en español Fundición Fundiciones resistentes a la abrasión Founding. Abrasion resistant cast irons. Fonderie. Fontes résistant à l'usure par abrasión. Gie ereiwesen. Verschlei beständige Gusseisen. Esta norma europea ha sido aprobada por CEN el 2011-01-08. Los miembros de CEN están sometidos al Reglamento Interior de CEN/CENELEC que define las co ndiciones dentro de las cuales debe adoptarse, sin modificación, la norma europea como norma nacional. Las correspondientes listas actualizadas y las referencias bibliográficas relativas a estas normas nacionales pueden obtenerse en el Centro de Gestión de CEN, o a través de sus miembros. Esta norma europea existe en tres versiones oficiales (alemán, francés e inglés). Una versión en otra lengua realizada  bajo la responsabilidad de un miembro de CEN en su idioma nacional, y notificada al Centro de Gestión, tiene el mismo rango que aquéllas. Los miembros de CEN son los organismos nacionales de normalización de los países siguientes: Alemania, Austria, Bélgica, Bulgaria, Chipre, Croacia, Dinamarca, Eslovaquia, Eslovenia, España, Estonia, Finlandia, Francia, Grecia, Hungría, Irlanda, Islandia, Italia, Letonia, Lituania, Luxemburgo, Malta, Noruega, Países Bajos, Polonia, Portugal, Reino Unido, República Checa, Rumanía, Suecia y Suiza. CEN COMITÉ EUROPEO DE NORMALIZACIÓN European Committee for Standardization Comité Européen de Normalisation Europäisches Komitee für Normung CENTRO DE GESTIÓN: Avenue Marnix, 17-1000 Bruxelles © 2011 CEN. Derechos de reproducción reservados a los Miembros de CEN. Este documento forma parte de la biblioteca de UNIVERSIDAD POLITECNICA MADRID EN 12513:2011 -4- ÍNDICE Página PRÓLOGO .............................................................................................................................................. 5 INTRODUCCIÓN.......................................................... ............................................................ ............. 6 1 OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN............................................................ ................. 6 2 NORMAS PARA CONSULTA ........................................................... .................................. 6 3 TÉRMINOS Y DEFINICIONES ........................................................... ............................... 7 4 DESIGNACIÓN ..................................................................................................................... 7 5 INFORMACIÓN QUE DEBE INCLUIRSE EN EL PEDIDO .......................................... 7 6 6.1 6.2 FABRICACIÓN ..................................................................................................................... 8 Generalidades ......................................................................................................................... 8 Tratamiento térmico .............................................................................................................. 8 7 7.1 7.2 7.3 REQUISITOS ......................................................................................................................... 8 Composición química ............................................................................................................. 8 Dureza Brinell .......................................................... ............................................................ ... 8 Microestructura ............................................................ .......................................................... 8 8 8.1 8.2 MUESTREO ........................................................................................................................... 9 Frecuencia de muestreo para la composición química ........................................................ 9 Número y frecuencia de los ensayos de la dureza de Brinell .............................................. 9 9 9.1 9.2 9.3 MÉTODOS DE ENSAYO ..................................................................................................... 9 Análisis químico ................................................................. ..................................................... 9 Ensayo de dureza ...................................................... ........................................................... ... 9 Examen de la microestructura ............................................................................................ 10 10 10.1 10.2 10.3 10.4 CONTRAENSAYOS........................................................ .................................................... 10 Necesidad de realizar contraensayos .................................................................................. 10 Validez del ensayo ................................................................................................................ 10 Resultados de ensayo no conformes .................................................................................... 10 Tratamiento térmico de muestras y de piezas de fundició n.............................................. 10 ANEXO A (Informativo) TRATAMIENTO TÉRMICO DE LA FUNCIÓN RESISTENTE AL DESGASTE POR ABRASIÓN ............................................................... 13 ANEXO B (Informativo) CONVERSIÓN DE VALORES DE DUREZA BRINELL, VICKERS Y ROCKWELL C ....................................................... .......... 16 ANEXO C (Informativo) RELACIÓN ENTRE EL ESPESOR DE PARED REPRESENTATIVO Y LA COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LAS FUNDICIONES NÍQUEL-CROMO ....................................... 17 ANEXO D (Informativo) MICROESTRUCTURAS TÍPICAS DE LAS FUNDICIONES RESISTENTES A LA ABRASIÓN ........................................................ 18 ANEXO E (Informativo) COMPARACIÓN DE LAS DESIGNACIONES DE LAS FUNDICIONES RESISTENTES A LA ABRASIÓN SEGÚN LA NORMA EN 1560 Y EL INFORME TÉCNICO ISO/TR 15931.......... 19 ANEXO F (Informativo) CAMBIOS TÉCNICOS SIGNIFICATIVOS ENTRE ESTA NORMA EUROPEA Y SU EDICIÓN ANTERIOR.................. 20 BIBLIOGRAFÍA..................................................... ........................................................ ...................... 21 Este documento forma parte de la biblioteca de UNIVERSIDAD POLITECNICA MADRID -5- EN 12513:2011 PRÓLOGO Esta Norma EN 12513:2011 ha sido elaborada por el Comité Técnico CEN/TC 190 Tecnología de la  fundición, cuya Secretaría desempeña DIN. Esta norma europea debe recibir el rango de norma nacional mediante la publicación de un texto idéntico a ella o mediante ratificación antes de finales de agosto de 2011, y todas las normas nacionales técnicamente divergentes deben anularse antes de finales de agosto de 2011. Se llama la atención sobre la posibilidad de que algunos de los elementos de este documento estén sujetos a derechos de patente. CEN y/o CENELEC no es(son) responsable(s) de la identificación de dichos derechos de patente. Esta norma anula y sustituye a la Norma EN 12513:2000. Dentro de su programa de trabajo, el Comité Técnico CEN/TC 190 encargó al Grupo de Trabajo CEN/TC 190/WG 8 "Fundición aleada" revisar la Norma EN 12513:2000. Los anexos A, B, C, D y E son informativos. El anexo F proporciona información sobre los cambios técnicos significativos entre esta norma y la edición anterior. De acuerdo con el Reglamento Interior de CEN/CENELEC, están obligados a adoptar esta norma europea los organismos de normalización de los siguientes países: Alemania, Austria, Bélgica, Bulgaria, Chipre, Croacia, Dinamarca, Eslovaquia, Eslovenia, España, Estonia, Finlandia, Francia, Grecia, Hungría, Irlanda, Islandia, Italia, Letonia, Lituania, Luxemburgo, Malta, Noruega, Países Bajos, Polonia, Portugal, Reino Unido, República Checa, Rumanía, Suecia y Suiza. Este documento forma parte de la biblioteca de UNIVERSIDAD POLITECNICA MADRID EN 12513:2011 -6- INTRODUCCIÓN Esta norma europea trata la clasificación de las fundiciones blancas resistentes al desgaste por abrasión, en función de su composición química y su dureza. Estas fundiciones se utilizan habitualmente en la industria minera, en el movimiento de tierras, la molienda y las industrias manufactureras, en las que se precisa una alta resistencia al desgaste debido a la abrasión de minerales y otros sólidos abrasivos. En el caso de estas fundiciones, la resistencia a la abrasión para una aplicación determinada, es función de la estructura y la dureza. Estas propiedades se obtienen mediante un control riguroso de la composición material y del proceso. En esta edición de la Norma EN 12513, la designación simbólica se basa en la dureza Brinell en lugar de la dureza Vickers, porque se corresponde mejor con el método de medición que se aplica en la práctica. En esta norma europea se da un nuevo sistema de designación numérica, tal y como se establece en la Norma EN 1560.  NOTA El sistema de designación numérica se basa en la estructura y reglas de la Norma EN 10027-2 y por lo tanto se corresponde con el sistema europeo de numeración para el acero y otros materiales. 1 OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN Esta norma europea define los tipos de fundiciones blancas resistentes al desgaste por abrasión. Especifica los tipos en función de: − la composición química; − la dureza. Los tipos de fundiciones blancas resistentes a la abrasión cubiertos por esta norma son: a) las fundiciones no aleadas o débilmente aleadas;  b) las fundiciones al níquel-cromo, cubriendo dos tipos generales: − las fundiciones de 4% Ni y 2% Cr, − las fundiciones de 9% Cr y 5% Ni; c) las fundiciones de alto contenido en cromo, cubriendo cuatro intervalos de contenido en cromo: − 11% < Cr ≤ 14%, − 14% < Cr ≤ 18%, − 18% < Cr ≤ 23%, − 23% < Cr ≤ 30%. Esta norma europea no define los tipos de de fundiciones resistentes a la abrasión de grafito esferoidal ausferrítico, que se especifican en la Norma EN 1564. 2 NORMAS PARA CONSULTA Las normas que a continuación se indican son indispensables para la aplicación de esta norma. Para las referencias con fecha, sólo se aplica la edición citada. Para las referencias sin fecha se aplica la última edición de la norma (incluyendo cualquier modificación de ésta). EN ISO 6506-1 Materiales metálicos. Ensayo de dureza Brinell. Parte 1: Método de ensayo. (ISO 6506-1:2005) Este documento forma parte de la biblioteca de UNIVERSIDAD POLITECNICA MADRID -7- EN 12513:2011 3 TÉRMINOS Y DEFINICIONES Para los fines de este documento, se aplican los términos y definiciones siguientes. 3.1 fundición resistente a la abrasión no aleada o débilmente aleada: Fundición cuya estructura consiste en carburos eutécticos de hiero en una matriz esencialmente perlítica. 3.2 fundición resistente a la abrasión al níquel-cromo: Fundiciones cuya estructura consiste en: − Carburos simples eutécticos del tipo M 3C (M = Fe, Cr) en una matriz principalmente martensítica, referidas como fundiciones 4% Ni 2% Cr, o − Carburos complejos eutécticos (M 7C3 y M3C) en una matriz principalmente martensítica, referidas como fundiciones 9% Cr 5% Ni.  NOTA 1 Ambos materiales pueden contener bainita y ausentita retenida.  NOTA 2 Ninguno de los tipos referenciados en este apartado contiene perlita. 3.3 fundición resistente a la abrasión de alto contenido en cromo: Fundición que contiene entre el 11% y el 30% de Cr y cuya estructura está compuesta por carburos complejos en una matriz que, en estado de temple, está constituida principalmente por martensita, pero que también puede contener cierta cantidad de austenita o de otros componentes derivados de la transformación de la austenita. 3.4 espesor de pared representativo: Espesor de pared representativo de una pieza fundida, definido para la determinación del tamaño de las probetas moldeadas a las que aplican las propiedades mecánicas. 4 DESIGNACIÓN El material debe designarse mediante un símbolo o un número, tal y como se indica en las designaciones dadas en las tablas 1 a 3.  NOTA En el anexo E se establece una comparación entre los tipos de designaciones de la Norma EN 12513 y los tipos de fundiciones resistentes a la abrasión de la actual Norma ISO (ISO 21988). 5 INFORMACIÓN QUE DEBE INCLUIRSE EN EL PEDIDO El comprador debe facilitar la siguiente información: a) la referencia a esta norma europea (EN 12513);  b) la designación del material; c) cualquier requisito particular que se deba acordar entre fabricante y comprador al aceptar el pedido (véanse las  Normas EN 1559-1 y EN 1559-3). Este documento forma parte de la biblioteca de UNIVERSIDAD POLITECNICA MADRID EN 12513:2011 -8- 6 FABRICACIÓN 6.1 Generalidades Salvo especificación contraria por parte del comprador, el método de fabricación de las fundiciones resistentes al desgaste por abrasión debe ser elección del fabricante. El fabricante debe asegurarse que se cumplen en el pedido todos los requisitos establecidos en esta norma europea relativos al tipo de material. 6.2 Tratamiento térmico Salvo especificación contraria por parte del comprador, las piezas moldeadas pueden suministrarse en una de las siguientes condiciones: − bruto de fundición; − bruto de fundición y revenidas; −  templadas; − templadas y revenidas; −  recocidas. Cuando sea necesario mecanizar las piezas moldeadas fabricadas con los grados de fundición de alto contenido en cromo, deben solicitarse en estado de recocido. Cuando el comprador especifique un suministro en estado de recocido, cualquier mecanizado o tratamiento térmico posterior debe ser responsabilidad del comprador.  NOTA En el anexo A se recogen directrices sobre el tipo de tratamiento térmico al que se pueden someter las piezas para obtener la dureza, estructura y propiedades requeridas. 7 REQUISITOS 7.1 Composición química La composición química de cada grado de material debe ser la indicada en las tablas 1, 2 o 3. Salvo especificación contraria por parte del comprador, el fabricante debe elegir la composición química adecuada para obtener las  propiedades requeridas de la fundición.  NOTA Salvo especificación contraria, pueden estar presentes otros elementos, a elección del fabricante. 7.2 Dureza Brinell La dureza Brinell de cada tipo de fundición resistente a la abrasión debe ser la indicada en las tablas 1, 2 o 3. 7.3 Microestructura Si así se requiere, el examen de la microestructura se debe acordar en el momento del pedido. Se deben especificar en el acuerdo la localización de las muestras, los métodos utilizados para examinar la micro estructura y los criterios de aceptación. El examen de la microestructura se debe realizar conforme al apartado 9.3. Este documento forma parte de la biblioteca de UNIVERSIDAD POLITECNICA MADRID -9- EN 12513:2011 8 MUESTREO 8.1 Frecuencia de muestreo para la composición química Se deben producir muestras representativas del material con la frecuencia establecida en los procedimientos de aseguramiento de la calidad del proceso utilizados por el fabricante o como se acuerde con el comprador. Las muestras para análisis químico se deben fundir de manera que asegure que se pueda determinar su composición química representativa. 8.2 Número y frecuencia de los ensayos de la dureza de Brinell Salvo especificación contraria del comprador al hacer el pedido, el número y la frecuencia de los ensayos de dureza Brinell se deben realizar conforme a los procedimientos de aseguramiento de la calidad del proceso establecidos por el fabricante. En ausencia de un procedimiento de aseguramiento de la calidad del proceso o de cualquier otro acuerdo entre el fabricante y el comprador, se debe producir un mínimo de una muestra para confirmar el tipo de material, con una frecuencia acordada entre el fabricante y el comprador en el pedido. 9 MÉTODOS DE ENSAYO 9.1 Análisis químico Se debe determinar la composición química del material conforme a métodos válidos. Cualquier requisito relativo a la trazabilidad se debe acordar entre fabricante y comprador en el momento del pedido. El análisis químico debe hacerse sobre una muestra de la misma colada que las piezas fundidas.  NOTA Son aceptables las técnicas de análisis por espectrografía de emisión óptica y por rayos X fluorescentes. 9.2 Ensayo de dureza 9.2.1 El ensayo de dureza de Brinell se debe realizar como se indica en la Norma EN ISO 6506-1, preferiblemente utilizando una carga de 3 000 kgf. Se puede acordar entre el fabricante y comprador cualquier otro método de ensayo y sus valores de dureza correspondientes.  NOTA No son necesariamente comparables los valores de dureza obtenidos por un método con los determinados por otros métodos. En el anexo B se dan conversiones entre los valores de dureza Brinell, Vickers y Rockwell C, consideradas aplicables a las fundiciones resistentes ala abrasión, a título indicativo solamente. 9.2.2 Cada ensayo de dureza Brinell debe realizarse sobre una pieza de fundición, en los emplazamientos acordados entre el fabricante y el comprador, o sobre una probeta colada adjunta a la propia pieza. Salvo especificación contraria del comprador, las medidas y el emplazamiento de las probetas adjuntas quedan a la discreción del fabricante.  NOTA Se pueden utilizar probetas adjuntas cuando el tamaño de las piezas o el número de las piezas que se han de ensayar hacen impracticable realizar el ensayo sobre las propias piezas de fundición. 9.2.3 Si los ensayos se realizan sobre una probeta adjunta, ésta no debe separarse de la pieza antes de realizar cualquier tratamiento térmico requerido. 9.2.4 Cuando las piezas son demasiado grandes o inadecuadas para realizar un ensayo de dureza con un equipo convencional, o cuando se precisa un control continuo sobre un gran número de piezas, se puede utilizar un equipo  portátil de ensayo de dureza. Se debe validar su precisión utilizando un bloque patrón calibrado. El fabricante y el comprador deben acordar la utilización de estos aparatos a la hora de realizar el pedido. Este documento forma parte de la biblioteca de UNIVERSIDAD POLITECNICA MADRID EN 12513:2011 - 10 - 9.3 Examen de la microestructura El examen de la microestructura se debe realizar en una muestra cortada de la pieza de fundición, o de una probeta adjunta o separada de la misma colada separada. La probeta debe tener condiciones de solidificación y refrigeración comparables a las secciones críticas de la pieza de fundición.  NOTA En el anexo D se especifican, a título informativo, descripciones de los tipos habituales de microestructuras. 10 CONTRAENSAYOS 10.1 Necesidad de realizar contraensayos Se debe realizar un contraensayo cuando un ensayo no es válido (véase 10.2). Se permite la realización de un contraensayo cuando los resultados del ensayo no satisfacen los requisitos especificados  para el material (véase 10.3). 10.2 Validez del ensayo Un ensayo no es válido cuando hay: a) una sujeción defectuosa del la probeta o una operación defectuosa de la máquina de ensayo;  b) una probeta defectuosa debido a una colada o mecanizado incorrectos. En estos casos se debe tomar una nueva probeta de la pieza de muestra o de una muestra duplicada, fundida al mismo tiempo, para remplazar los resultados de ensayo no válidos. Se deben utilizar los resultados del contraensayo. 10.3 Resultados de ensayo no conformes Si algún ensayo da resultados no conformes con los requisitos especificados, por razones distintas a las especificadas en el apartado 10.2, el fabricante debe tener opción de realizar contraensayos. En este caso, se deben realizar dos contraensayos por cada ensayo fallido. Si ambos contraensayos dan resultados conformes con los requisitos especificados, se debe considerar que el material cumple esta norma europea. Si uno o ambos contraensayos dan resultados que no cumplen los requisitos especificados, se debe considerar que el material no cumple esta norma europea. 10.4 Tratamiento térmico de muestras y de piezas de fundición Salvo especificación contraria, se puede realizar el tratamiento térmico para las piezas en estado bruto de colada con  propiedades no conformes con esta norma europea. En el caso de piezas que han sido sometidas a tratamiento térmico con resultados de ensayo no válidos o no satisfactorios, el fabricante debe poder realizar un nuevo tratamiento térmico de las piezas y de las muestras representativas. En este caso, las muestras deben recibir el mismo número de tratamientos térmicos que las piezas de fundición. Si los resultados de los ensayos realizados sobre las muestras con nuevo tratamiento térmico son satisfactorios, entonces las piezas se deben considerar conformes con los requisitos especificados en esta norma europea. El número máximo de repeticiones del tratamiento térmico es dos. Los términos del tratamiento térmico se encuentran definidos en la Norma EN 10052. Este documento forma parte de la biblioteca de UNIVERSIDAD POLITECNICA MADRID - 11 - EN 12513:2011 Tabla 1 – Dureza Brinell y composición química de fun diciones resistentes a la abrasión no aleadas o débilmente aleadas Designación del material Simbólica Dureza Brinell HB Composición química en % (fracción de masa) Numérica mín. C Si Mn Cr EN-GJN-HB340 5.5600 340 2,4 a 3,9 0,4 a 1,5 0,2 a 1,0 máx. 2,0 EN-GJN-HB400 5.5601 400 2,4 a 3,9 0,4 a 1,5 0,2 a 1,0 máx. 2,0  NOTA La designación del material cumple la Norma EN 1560. Tabla 2 – Dureza Brinell y composición química de fundiciones resistentes a la abrasión al níquel-cromo Designación del material Simbólica Dureza Brinell HB Composición química en % (fracción de masa) Numérica mín. C Si Mn EN-GJN-HB480 5.5602 480 2,5 a 3,0 máx. 0,8 EN-GJN-HB500 5.5603 500 2,4 a 2,8 EN-GJN-HB510 EN-GJN-HB555 EN-GJN-HB630 5.5604 5.5605 5.5606 P máx. S máx. máx. 0,8 0,10 1,5 a 2,2 0,2 a 0,8 0,06 510 3,0 a 3,6 máx. 0,8 máx. 0,8 555 2,5 a 3,5 1,5 a 2,5 0,3 a 0,8 630 3,2 a 3,6 1,5 a 2,2 0,2 a 0,8 0,10 0,08 0,06  Ni Cr 0,10 3,0 a 5,5 1,5 a 3,0 0,06 4,0 a 5,5 8,0 a 10,0 0,10 3,0 a 5,5 1,5 a 3,0 0,08 4,5 a 6,5 8,0 a 10,0 0,06 4,0 a 5,5 8,0 a 10,0  NOTA 1 Las tablas C.1 y C.2 dan una guía sobre la relación entre el espesor de la pieza y la composición de la fundición.  NOTA 2 La tenacidad y la resistencia a impactos repetidos son ambas inversamente proporcionales al contenido de carbono. La resistencia a la abrasión es directamente proporcional al contenido de carbono.  NOTA 3 Puede ser difícil obtener la dureza mínima en piezas con contenidos en elementos de aleación próximos a los límites inferiores de sus intervalos y que se suministran en bruto de colada o con grandes espesores. Los requisitos para este tipo de piezas se deberían acordar entre fabricante y el comprador.  NOTA 4 La designación de material cumple la Norma EN 1560. Este documento forma parte de la biblioteca de UNIVERSIDAD POLITECNICA MADRID Tabla 3 – Composición química y dureza Brinell de fundiciones resistentes a la abrasión de alto contenido en cromo Designación del material Composición química en % (fracción de masa) C Si Mn máx. P S máx. máx. Cr Dureza Brinell Ni Mo Cu HB máx. máx. máx. mín. Simbólica Numérica EN-GJN-HB555(XCr11) 5.5607 1,8 a 3,6 1,0 0,5 a 1,5 0,08 0,08 11,0 a 14,0 2,0 3,0 1,2 550 EN-GJN-HB555(XCr14) 5.5608 1,8 a 3,6 1,0 0,5 a 1,5 0,08 0,08 14,0 a 18,0 2,0 3,0 1,2 550 EN-GJN-HB555(XCr18) 5.5609 1,8 a 3,6 1,0 0,5 a 1,5 0,08 0,08 18,0 a 23,0 2,0 3,0 1,2 550 EN-GJN-HB555(XCr23) 5.5610 1,8 a 3,6 1,0 0,5 a 1,5 0,08 0,08 23,0 a 30,0 2,0 3,0 1,2 550 E   N 1  2   5  1   3   :  2   0  1  1   NOTA 1 Con el fin de alcanzar los requisitos mínimos de dureza en estado bruto de colada, la composición química de cada material se debe ajustar en función de las medidas de las piezas y del método de producción. Se deben conseguir los valores mínimos de dureza mediante tratamientos térmicos.  NOTA 2 La designación simbólica de los materiales cumple la Norma EN 1560, dando información complementaria sobre su composición química entre paréntesis. La designación numérica de materiales cumple la Norma EN 1560. Este documento forma parte de la biblioteca de UNIVERSIDAD POLITECNICA MADRID - 13 - EN 12513:2011 ANEXO A (Informativo) TRATAMIENTO TÉRMICO DE LA FUNCIÓN RESISTENTE AL DESGASTE POR ABRASIÓN A.1 Fundiciones no aleadas o débilmente aleadas Las piezas de fundición no aleada o débilmente aleada normalmente se suministran en bruto de colada y no necesitan tratamiento térmico. Si se necesita tratamiento térmico para mejorar la maquinabilidad, se debería acordar entre el fabricante y el comprador en el momento de realizar el pedido. A.2 Fundiciones al níquel-cromo A.2.1 Fundiciones 4% Ni 2% Cr Las piezas moldeadas de fundición con 4% Ni 2% Cr se suministran frecuentemente y se utilizan en bruto de colada. Para ciertas aplicaciones, las piezas pueden mejorarse con un tratamiento térmico entre 250 ºC y 300 ºC durante un  periodo de tiempo comprendido entre 8 h y 16 h, seguido de un enfriamiento al aire o en el horno. Este tratamiento sirve  para relajar las tensiones residuales. Para aumentar la resistencia a los impactos repetidos, las piezas moldeadas pueden someterse a un revenido a una temperatura más elevada de entre 425 ºC y 475 ºC, para favorecer la transformación completa de la austenita obtenida directamente de la fundición. 1  2  - - 13 - EN 12513:2011 ANEXO A (Informativo) TRATAMIENTO TÉRMICO DE LA FUNCIÓN RESISTENTE AL DESGASTE POR ABRASIÓN A.1 Fundiciones no aleadas o débilmente aleadas Las piezas de fundición no aleada o débilmente aleada normalmente se suministran en bruto de colada y no necesitan tratamiento térmico. Si se necesita tratamiento térmico para mejorar la maquinabilidad, se debería acordar entre el fabricante y el comprador en el momento de realizar el pedido. A.2 Fundiciones al níquel-cromo A.2.1 Fundiciones 4% Ni 2% Cr Las piezas moldeadas de fundición con 4% Ni 2% Cr se suministran frecuentemente y se utilizan en bruto de colada. Para ciertas aplicaciones, las piezas pueden mejorarse con un tratamiento térmico entre 250 ºC y 300 ºC durante un  periodo de tiempo comprendido entre 8 h y 16 h, seguido de un enfriamiento al aire o en el horno. Este tratamiento sirve  para relajar las tensiones residuales. Para aumentar la resistencia a los impactos repetidos, las piezas moldeadas pueden someterse a un revenido a una temperatura más elevada de entre 425 ºC y 475 ºC, para favorecer la transformación completa de la austenita obtenida directamente de la fundición. Un ciclo típico es el siguiente: − un tratamiento térmico entre 425 ºC y 475 ºC con una duración entre 4 h y 6 h, seguido de un enfriamiento al aire o en el horno; y a continuación; − un tratamiento térmico entre 250 ºC y 300 ºC con una duración entre 8 h y 16 h, seguido de un enfriamiento al aire o en el horno. A.2.2 Fundiciones 9% Cr 5% Ni Dependiendo de la complejidad de las piezas de fundiciones 9% Cr 5% Ni, pueden suministrarse con uno de los dos tratamientos siguientes: a) en el caso de formas sencillas, es adecuado un único tratamiento térmico entre 800 ºC y 850 ºC, con una duración entre 6 h y 12 h, seguido de un enfriamiento al aire o en el horno;  b) cuando se requiere una resistencia máxima a los impactos repetidos, la fundición puede mejorarse con un tratamiento térmico de entre 800 ºC y 850 ºC, con una duración entre 8 h y 16 h, seguido de un enfriamiento al aire o en el horno y, a continuación, un calentamiento de entre 250 ºC y 300 ºC durante 8 h a 16 h, seguido de un enfriamiento al aire o en el horno.  NOTA Es desaconsejable realizar el enfriamiento al aire desde los 850 ºC - 800 ºC ya que se puede producir un agrietamiento en el caso de secciones gran espesor y diseños complejos. Este documento forma parte de la biblioteca de UNIVERSIDAD POLITECNICA MADRID EN 12513:2011 - 14 - A.3 Fundiciones de alto contenido en cromo A.3.1 Generalidades Las piezas de fundición con alto contenido en cromo pueden suministrarse en bruto de colada o tratadas térmicamente. Para obtener los mejores resultados es necesario buscar un equilibrio adecuado entre la composición química y el tratamiento térmico. Los tratamientos térmicos típicos son el temple, el revenido y el recocido.  NOTA Existe un alto riesgo de agrietamiento durante el tratamiento térmico de piezas grandes, particularmente con grandes cambios en los espesores de pared. Puede ser necesario realizar el calentamiento a ritmos inferiores a 50 ºC/h. A.3.2 Temple El temple consiste en calentar lentamente la pieza hasta un intervalo de temperatura definido y mantener esta temperatura un tiempo necesario, dependiendo del espesor y la composición química y a continuación enfriar rápidamente. Sólo las piezas simples pueden templarse en aceite sin que se corra un riesgo de agrietamiento; por tanto, el enfriamiento rápido se realiza más frecuentemente al aire o en medio gaseoso. El enfriamiento al aire o con un gas  puede realizarse mediante ventiladores, mediante gas forzado o por pulverización de líquido. En el caso de piezas moldeadas de forma compleja, puede ser necesario el enfriamiento en aire tranquilo. En este caso, es importante que la composición química del material permita una templabilidad suficiente. Un ciclo típico de temple es: − calentamiento lento hasta una temperatura entre 900 ºC y 1 050 ºC; − mantenimiento a esta temperatura durante un periodo de tiempo determinado; − enfriamiento lo suficientemente rápido. A.3.3 Revenido Puede requerirse el revenido con el fin de reducir la dureza del material. Un ciclo típico de revenido es: − calentamiento lento hasta una temperatura entre 400 ºC y 750 ºC; − mantenimiento a esta temperatura durante un periodo de tiempo adecuado para la dureza requerida; − enfriamiento al aire o en el horno. A.3.4 Recocido de ablandamiento Se puede llevar a cabo un recocido de ablandamiento cuando se requiere una dureza de la fundición por debajo de 380 HB (por ejemplo, para facilitar el mecanizado). Un ejemplo de método de recocido es: − calentamiento lento hasta una temperatura entre 920 ºC y 975 ºC; − mantenimiento al menos durante 1 h por cada 25 mm de espesor; − enfriamiento lento en el horno hasta 810 ºC aproximadamente; − enfriamiento hasta 600 ºC a una velocidad inferior a 55 ºC/h; − enfriamiento al aire o en el horno.  NOTA En lugar de enfriar lentamente la pieza a través de la temperatura de transición, se puede mantener una temperatura fija durante un intervalo de tiempo apropiado. Este documento forma parte de la biblioteca de UNIVERSIDAD POLITECNICA MADRID - 15 - EN 12513:2011 A.3.5 Recocido La pieza de fundición en estado bruto de colada se puede recocer con el fin de transformar la austenita retenida en maternita. Un ejemplo tipo de recocido puede ser: − calentamiento lento hasta una temperatura entre 200 ºC y 500 ºC; − mantenimiento al menos durante 4 h; − enfriamiento al aire o al horno. A.3.6 Alivio de tensiones Se debería realizar un tratamiento de alivio de tensiones cuando se requieren piezas de fundición con pequeñas tensiones internas. − calentamiento lento hasta una temperatura entre 400 ºC y 500 ºC; − mantenimiento al menos durante 1 h por cada 25 mm de espesor; − enfriamiento lento en el horno hasta 200 ºC aproximadamente. Este documento forma parte de la biblioteca de UNIVERSIDAD POLITECNICA MADRID EN 12513:2011 - 16 - ANEXO B (Informativo) CONVERSIÓN DE VALORES DE DUREZA BRINELL, VICKERS Y ROCKWELL C En la tabla B.1 se recoge una escala aproximada de conversión entre los valores de dureza Brinell, Vickers y Rockwell C conforme a la tabla de fundiciones de la Norma EN ISO 18265. Tabla B.1 – Escala aproximada de conversión de valores de dureza Brinell, Vickers y Rockwell C para fundiciones resistentes a la abrasión Brinella HB Vickersb HV Rockwell C HRC 333 350 35,5 380 400 40,8 428 450 45,3 475 500 49,1 494 520 50,5 523 550 52,3 570 600 55,2 618 650 57,8  – 700 60,1  – 750 62,2 a Conforme a la Norma EN ISO 6506-1, el máximo rango de dureza para el ensayo de dureza Brinell es 650 HB.  b Salvo acuerdo contrario, se utiliza la escala mínima HV 30. Este documento forma parte de la biblioteca de UNIVERSIDAD POLITECNICA MADRID - 17 - EN 12513:2011 ANEXO C (Informativo) RELACIÓN ENTRE EL ESPESOR DE PARED REPRESENTATIVO Y LA COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LAS FUNDICIONES NÍQUEL-CROMO En el anexo C se indica la relación entre el espesor de pared representativo y la composición química de las fundiciones de níquel-cromo. En las tablas C.1 y C.2 se indican las composiciones químicas típicas que permiten la formación de fundición blanca y de una matriz libre de perlita en las piezas de espesor variable. Tabla C.1 – Relación entre el espesor de pared representativo y la composición química de las fundiciones resistentes a la abrasión de níquel-cromo (fundiciones 4% Ni 2% Cr) Espesor de pared representativo t mm Composición química en % (masa) Si Mn Ni Cr t ≤ 25 0,50 0,40 3,4 1,8 25 < t ≤ 50 0,40 0,50 3,8 2,0 50 < t ≤ 100 0,40 0,50 4,2 2,5 0,40 0,60 4,5 3,0 100 < t   NOTA Se deberían utilizar mayores contenidos de níquel para espesores sensiblemente superiores a 100 mm. Tabla C.2 – Relación entre el espesor de pared representativo y la composición química de las fundiciones resistentes a la abrasión de níquel-cromo (fundiciones 9% Cr 5% Ni) Espesor de pared representativo t mm Composición química en % (masa) Si Mn Ni Cr t ≤ 25 1,90 0,40 4,5 8,5 25 < t ≤ 50 1,80 0,50 5,0 9,0 50 < t ≤ 100 1,80 0,50 5,0 9,0 1,60 0,60 5,5 9,5 100 < t   NOTA Se deberían utilizar mayores contenidos de níquel para espesores sensiblemente superiores a 100 mm. Este documento forma parte de la biblioteca de UNIVERSIDAD POLITECNICA MADRID EN 12513:2011 - 18 - ANEXO D (Informativo) MICROESTRUCTURAS TÍPICAS DE LAS FUNDICIONES RESISTENTES A LA ABRASIÓN D.1 Fundiciones resistentes a la abrasión no aleadas o débilmente aleadas La microestructura consiste en carburos de hierro duro y perlita continuos. Normalmente, la estructura está libre de grafito, excepto cuando su presencia es inevitable, como en grandes secciones de enfriadas lentamente, o cuando su  presencia es específicamente requerida o permitida por el comprador. D.2 Fundiciones resistentes a la abrasión de níquel-cromo La microestructura consiste bien en carburos eutécticos M 3C o carburos complejos M 7C3 y M 3C (M = Fe, Cr) en una matriz que consiste principalmente en martensita y posiblemente algo de bainita, con alguna austenita retenida. D.3 Fundiciones resistentes a la abrasión de alto contenido en cromo La microestructura presenta dos tipos generales: a) Hipoeutécticas, que constan de carburos eutécticos en una matriz de dendritas de austenita primaria y austenita eutéctica. Durante el endurecimiento, la fase austenita se transforma predominantemente en martensita, conteniendo una dispersión fina de carburos secundarios. La estructura también puede contener austenita retenida, y otros productos transformados de la austenita.  b) Hipoeutécticas, que constan de carburos primarios y carburos eutécticos en una matriz de austenita eutéctica. Durante el endurecimiento, la fase austenita se transforma predominantemente en martensita, conteniendo una dispersión fina de carburos secundarios. La estructura también puede contener austenita retenida, y otros productos transformados de la austenita. Este documento forma parte de la biblioteca de UNIVERSIDAD POLITECNICA MADRID - 19 - EN 12513:2011 ANEXO E (Informativo) COMPARACIÓN DE LAS DESIGNACIONES DE LAS FUNDICIONES RESISTENTES A LA ABRASIÓN SEGÚN LA NORMA EN 1560 Y EL INFORME TÉCNICO ISO/TR 15931 Este anexo informativo compara la designación de los grados normalizados de materiales basada en los sistemas de designación ISO y EN. Tabla E.1 Designación de fundiciones resistentes a la abrasión EN 12513:2010 Simbólica EN 12513:2000 Numérica EN-GJN-HB340 5.5600 EN-GJN-HB400 5.5601 EN-GJN-HB480 5.5602 EN-GJN-HB500 5.5603 EN-GJN-HB510 5.5604 EN-GJN-HB555 5.5605 EN-GJN-HB630 5.5606 EN-GJN-HB555(XCr11) Simbólica EN-GJN-HV350 ISO 21988:2005 Numérica EN-JN2019 ISO 21988/JN/HBW340 EN-JN2059 ISO 21988/JN/HBW400 EN-JN2029 ISO 21988/JN/HBW480Cr2 EN-JN2069 ISO 21988/JN/HBW500Cr9 EN-GJN-HV550 EN-JN2039 ISO 21988/JN/HBW510Cr2 EN-GJN-HV600 EN-JN2049 ISO 21988/JN/HBW555Cr9 — EN-JN2079 ISO 21988/JN/HBW630Cr9 5.5607 EN-GJN-HV600(XCr11) EN-JN3019 ISO 21988/JN/HBW555XCr13 EN-GJN-HB555(XCr14) 5.5608 EN-GJN-HV600(XCr14) EN-JN3029 ISO 21988/JN/HBW555XCr16 EN-GJN-HB555(XCr18) 5.5609 EN-GJN-HV600(XCr18) EN-JN3039 ISO 21988/JN/HBW555XVCr21 EN-GJN-HB555(XCr23) 5.5610 EN-GJN-HV600(XCr23) EN-JN3049 ISO 21988/JN/HBW555XCr27 — EN-GJN-HV520 — Este documento forma parte de la biblioteca de UNIVERSIDAD POLITECNICA MADRID EN 12513:2011 - 20 - ANEXO F (Informativo) CAMBIOS TÉCNICOS SIGNIFICATIVOS ENTRE ESTA NORMA EUROPEA Y SU EDICIÓN ANTERIOR Esta norma europea incluye los siguientes cambios técnicos significativos comparados con la edición anterior: Capítulo/Párrafo/Tabla/Figura Cambio Introducción La designación por símbolos se basa ahora en la dureza Brinell en lugar de la dureza Vickers 2 Se han modificado las normas para consulta 3.2 y 3.3 Se han modificado 3.4 Se ha añadido la definición “Espesor de pared representativo” 6.1 y 6.2 Se han modificado 7.1 y 7.2 Se han modificado 7.1, Tabla 1 Se ha añadido el grado de material EN-GJN-HB400 (5.5601) 7.1, Tabla 2 Se han añadido los grados de material EN-GJN-HB500 (5.5603) y EN-GJN-HB630 (5.5605) 7.3 Se han añadido los requisitos para la “microestructura” 9.1 y 9.2 Se han modificado 9.3 Se ha añadido “Examen de la microestructura” 10 Revisado completamente Anexo A Se han modificado y se han añadido los apartados “A.3.5 Recocido” y “A.3.6 Alivio de tensiones” respectivamente Anexo B Se han modificado en la tabla B.1 los valores de dureza Brinell y Rockwell Anexos D, E y F Se han añadido Bibliografía Se ha añadido  NOTA Los cambios técnicos referidos son los más significativos de esta norma revisada, pero no es una lista exhaustiva de todas las modificaciones respecto a la versión anterior. Este documento forma parte de la biblioteca de UNIVERSIDAD POLITECNICA MADRID - 21 - EN 12513:2011 BIBLIOGRAFÍA [1] EN 1559-1, Founding. Technical conditions of delivery. Part 1: General. [2] EN 1559-3, Founding. Technical conditions of delivery. Part 3: Additional requirements for iron castings. [3] EN 1560, Founding. Designation system for cast iron. Material symbols and material numbers. [4] EN 1564, Founding. Austempered ductile cast irons. [5] EN 10052, Vocabulary of heat treatment terms for ferrous products. [6] EN ISO 6507-1, Metallic materials - Vickers hardness test. Part 1: Test method (ISO 6507-1:2005). [7] EN ISO 18265, Metallic materials. Conversion of hardness values (ISO 18265:2003). [8] EN ISO 6508-1, Metallic materials. Rockwell hardness test. Part 1: Test method (scales A, B, C, D, E, F, G, H,  K, N, T) (ISO 6508-1:2005). [9] ISO 21988, Abrasion-resistant cast irons. Classification. [10] ISO/TR 15931, Designation system for cast irons and pig irons. Este documento forma parte de la biblioteca de UNIVERSIDAD POLITECNICA MADRID Génova, 6 28004 MADRID-España [email protected] www.aenor.es Este documento forma parte de la biblioteca de UNIVERSIDAD POLITECNICA MADRID Tel.: 902 102 201 Fax: 913 104 032