NORMALIZACIÓN
• Actividad colectiva orientada a establecer solución a problemas repetitivos
• Tiene una influencia determinante en el desarrollo industrial de un país, al potenciar las relaciones e intercambios tecnológicos con otros países
OBJETIVOS:
1. Economía: a través de la simplificación se reducen costos
2. Utilidad: permitir la intercambiabilidad
3. Calidad: garantizar la constitución y características de un determinado producto
VENTAJAS:
1. Reducción del número de tipos de un determinado producto
2. Simplificación de diseños, al utilizarse en ellos elementos ya normalizados
3. Reducción en los transportes, almacenamientos, embalajes, archivos, etc., con la correspondiente repercusión en la productividad
Con la Normalización se consigue:
! PRODUCIR MÁS Y MEJOR, A TRAVÉS DE LA REDUCCIÓN DE TIEMPOS Y
COSTOS !
NORMAS DE MATERIALES
• Son aquellas que hacen referencia a la calidad de los materiales, con especificación de su designación, propiedades, composición y ensayo. A este tipo pertenecen las normas relativas a la designación de materiales tanto metálicos: aceros, bronces, etc., como no metálicos: lubricantes, combustibles, etc.
• Ejemplos de Normas son EN (Euronorma, DIN (Deutsches Institut fur Normung), AFNOR (Asociación Francesa de Normalización), BSI (British Standard Institution), ISO, etc.
El objetivo de la Normalización es conseguir que, con las siglas (conjunto de letras, cifras y símbolos) que designan los aceros o hierros fundidos (fundiciones), seamos capaces de “leer”, o interpretar, para que sirve un acero y cuales son las aplicaciones mas apropiadas, a demás de conseguir el entendimiento entre los distintos fabricantes y usuarios
Los sistemas de designación normalizada de aceros mas extendidos a nivel mundial son los
estadounidenses, con sus sistemas SAE, ASTM, AISI, ASME, etc.
NORMAS DE MATERIALES FERROSOS
NORMAS
CONSTRUCTORES
COMPRADORESCALCULISTAS
VENDEDORES
FABRICANTES
Normas Lenguaje común
Normas que regulan la calidad en la fabricación de acero
Normas que regulan la calidad en la fabricación de acero
¿Qué contiene un estándar o norma de un material?
• Definiciones• Usos• Composición Química• Propiedades Mecánicas• Dimensiones y tolerancias• Pesos y Tolerancias• Sistema de muestreo• Identificación• Empaquetamiento, etc.
El ingeniero primero selecciona en base a sus propiedades un material normalizado adecuado para su diseño, luego en los planos utiliza una
designación para indicar el material para cada parte o elemento de una máquina o miembro de una estructura y finalmente redacta una
especificación al proveedor o fabricante para su suministro
ESPECIFICACIÓN DE MATERIALES METÁLICOS
• Especificación es un documento por escrito de los requisitos técnicos y de otras índoles que el producto debe satisfacer
• El comprador de materiales elabora un resumen de las necesidades de la compañía para el proveedor o vendedor del material mediante la redacción de un especificación
• Una especificación adecuada puede contener:
Especificación
Alcance
Composición química
Calidad
Requisitos cuantitativos
Otros requisitos
El alcance
Puede abarcar la clasificación del producto, incluso el intervalo de tamaño, si es necesario, la condición y los comentarios sobre el procesamiento del producto que se consideren de utilidad ya sea para el proveedor o para el comprador
Composición química
Puede mencionarse específicamente o bien indicarse mediante una designación (por ejemplo SAE-AISI, DIN, etc.) o especificación (por ejemplo ASTM) ampliamente reconocida que tenga como base la composición química
La calidad
La calidad del producto que se busca puede indicarse mediante uno de los descriptores de calidad, junto con los requisitos adicionales necesarios que pueden incluir el tipo de tratamiento
ESPECIFICACIÓN DE MATERIALES METÁLICOS
Requisitos cuantitativos
Se pueden indicar requisitos cuantitativos, por ejemplo los límites de composición permisibles y todas las propiedades físicas y mecánicas que caracterizan el material. Quizá se requiera especificar el método de ensayo necesarios para determinar éstas propiedades por referencia a métodos de ensayo estándar
Otros requisitos
Cualquier otro requisito puede integrarse como parte de la especificación, algunos ejemplos son: tolerancias especiales, preparación de la superficie, borde y acabado en productos planos, embalaje, carga y condiciones de transporte
ESPECIFICACIÓN DE MATERIALES METÁLICOS
ESPECIFICACIÓN DE MATERIALES METÁLICOS
• En virtud de que la especificación se convierte en un documento obligatorio, el comprador de materiales debe consultar al proveedor antes de ultimarla. La razón obvia es el costo
• Es de aclararse que en la práctica de la industria acerera, hay que diferenciar la terminología: los términos “tipo”, “calidad” y “clase” de aceros no son necesariamente idénticos
• La “calidad” o grado” denota composición química
• El “tipo” indica la práctica de desoxidación
• La “clase” indica otros atributos como la resistencia o el acabado superficial
• Un comprador de materiales debe tener conocimiento de éstas diferencias para comunicar con precisión lo que la empresa necesita
ESPECIFICACIÓN DE MATERIALES METÁLICOS
• A medida que se estudia las especificación se de metales y aleaciones, encontramos que se especifica el proceso de manufactura
• Por ejemplo las propiedades estarán acompañadas de los siguientes términos: fundido, forjado, laminado o extruído. Dentro de éstos procesos hay dos divisiones importantes: piezas fundidas o coladas y piezas trabajadas en frío o en calientes (por deformación volumétrica)
• No se debe perder de vista la interrelación entre estructura-propiedades mecánicas y procesamiento
DESIGNACIÓN DE MATERIALES METÁLICOS
• Más adecuadamente llamada designación sistemática (o nomenclatura), son códigos o colores normalizados asignados a cada tipo, clase o calidad de aceros según organizaciones de productores, consumidores u organismos gubernamentales de un país en particular o agrupaciones de países con mercados comunes que permiten lograr entendimientos y ventajas que solo los productos normalizados tienen en cuanto a garantía de intercambiabilidad y adquisición
• Las designaciones para materiales metálicos puede ser:
- De colores
- Numéricas
- Alfanuméricas
La designación es solo una parte de la Especificación
EJEMPLOS DE DESIGNACIÓN DE MATERIALES METÁLICOS
DESIGNACIÓN SAE DE ACEROS AL CARBONO
S.A.E. = Society of Automotive Engineers
• DIN es el acrónimo de Deutsches Institut für Normung ("Instituto Alemán de Normalización", en idioma alemán)
• El DIN Deutsches Institut für Normung e.V. (su marca empresarial es DIN), con sede en Berlín es el organismo nacional de normalización de Alemania. Elabora, en cooperación con el comercio, la industria, la ciencia, los consumidores e instituciones públicas, estándares técnicos (normas) para la racionalización y el aseguramiento de la calidad
• El DIN fue establecido el 22 de diciembre de 1917 como
Normenausschuss der deutschen Industrie (NADI)
• El acrónimo DIN también ha sido interpretado como Deutsche Industrie Norm y Das Ist Norm.
Norma DIN
ACEROS
SIN ALEAR ALEADOS
BAJA ALEACIÓN ALTA ALEACIÓN
Suma de elementos aleantes en % en peso
menor al 5% sin contar el C
Suma de elementos aleantes en % en peso
mayor al 5% sin contar el C
Clasificación de los aceros según Norma DIN
Máximo contenido de:
Designación Alfanumérica de Aceros en Norma DIN
PARTE DE FABRICACIÓN
PARTE DE COMPOSICIÓN
NOMBRE ABREVIADO DE LOS ACEROS
Indica el grado de Desoxidación
(Tipo de colada)
Indica componentes,
usos y propiedades
Indica proceso posterior de la
Colada
TRATAMIENTO
SOLO LETRAS MAYÚSCULAS
LETRAS Y CIFRAS
LETRAS O UN PUNTO
1 2 3
DESIGNACIÓN ALFANUMÉRICA DIN DE
LOS ACEROS EN LO REFERENTE A LA
FABRICACIÓN
1
Se indica:
1. Clase de fusión
2. Tipo de colada (desoxidación del acero)
3. Propiedades especiales
FABRICACIÓN DE ACEROS EN HORNOS ELÉCTRICOS
En Hornos Eléctricos de Arco En Horno Eléctrico de Inducción
A partir de chatarra A partir de chatarra yHierro esponja
ACERO ELÉCTRICO
Aceros al carbono, de baja aleación y alta aleación
A partir de chatarramuy seleccionada
ACERO ELÉCTRICO
Aceros de alta aleación y aceros especiales
1 2
Se puede fabricar el acero en
(1) Acero colado calmado
(2) Acero colado
semicalmado
(3) Acero colado sin calmar o
efervescente
Adición de Si y Al
Desoxidación del acero
Colado calmado
Designación alfanumérica DIN de un acero de construcción en general sin alear en la parte
referente a la fabricación
Apropiado para embutición brillante
PARTE REFERENTE A LA FABRICACION
PARTE REFERENTE A LA
COMPOSICIÓN
Para el significado de las letras ver Tabla
DESIGNACIÓN ALFANUMÉRICA DIN DE
LOS ACEROS EN LO REFERENTE A LA COMPOSICIÓN
2
Se indica:
1. Componentes químicos
2. Resistencia a la tracción
3. Calidad del acero
Es diferente según se trate de:
1. Aceros sin alear
2. Aceros de baja aleación
3. Aceros de alta aleación
2.1. PARA ACEROS SIN ALEAR
ACEROS NO ALEADOS
Aceros de construcción en general
StAceros de Calidad
C
Aceros finos de Construcción
Ck
LETRAS CARACTERÍSTICAS PARA LAS CLASES DE ACEROS NO ALEADOS
Letra característica por
ejemplo St, C o Ck
Índice de ClasePor ejemplo E
(límite elástico) en aceros de construcción en general
Letras y cifras
Grupos de calidad(resistencia al impacto)
Números
Designación alfanumérica genérica en lo referente a la
composición
Acero de Construcción sin alear
Resistencia mínima a la Tracción = 37 Kp/mm2
DESIGNACION ALFANUMÉRICA DIN DE ACEROS DE CONSTRUCCION EN GENERAL
SIN ALEAR EN LO REFERENTE A LA COMPOSICIÓN
Para convertir Kp/mm2 a N/mm2 ó Mpa se multiplica por 9,81
Ejemplo: 37 x 9,81 = 363 N/mm2 ó Mpa
CASO 1:
Ensayo de tracción
Esfuerzo último o resistencia a la
tracción
MÁQUINA DE ENSAYO
DIAGRAMA ESFUERZO-DEFORMACIÓN
Acero de Construcción sin alear Límite de Elasticidad =
36 Kp/mm2
DESIGNACION ALFANUMÉRICA DIN DE ACEROS DE CONSTRUCCION EN GENERAL
SIN ALEAR EN LO REFERENTE A LA COMPOSICIÓN
Para convertir Kp/mm2 a N/mm2 ó Mpa se multiplica por 9,81
Límite de Elasticidad
CASO 2:
Dependencia de las propiedades de resistencia de los aceros no aleados, respecto al contenido
de carbono
Colado calmado
Grupo de calidad 2
Designación alfanumérica DIN de un acero de construcción en general sin alear incluyendo la
parte referente a la fabricación
Para convertir Kp/mm2 a N/mm2 ó Mpa se multiplica por 9,81
Resistencia a la tracción 410…540
N/mm2Acero de construcción en general
Apropiado para embutición brillante
PARTE REFERENTE A LA FABRICACION
PARTE REFERENTE A LA
COMPOSICIÓN
Grupos de calidad para aceros de construcción en general sin
alear Indican resistencia al impacto (resiliencia)
• Calidad 1 : aceros Thomas (ya no se usa)
• Calidad 2: Aceros al oxígeno o Siemens-Martin, indica que son adecuados para solicitaciones medias y seguridad contra la fractura frágil, implica bajos contenidos de P y N, tipo de desoxidación R y estado de tratamiento U
• Calidad 3: Aceros al oxígeno o Siemens-Martin, indica que son adecuados para solicitaciones elevadas, implica bajos contenidos de P y N, tipo de desoxidación RR y estado de tratamiento N
El número más elevado indica mejor calidad del acero
DESIGNACION ALFANUMÉRICA COMPLETA DE ACEROS DE CONSTRUCCION EN
GENERAL SIN ALEAR EN LO REFERENTE A LA COMPOSICIÓN
Acero de Calidad no aleado
Índice de Carbono
DESIGNACION ALFANUMÉRICA DIN DE ACEROS DE ACEROS DE CALIDAD SIN
ALEAR EN LO REFERENTE A LA COMPOSICIÓN
CASO 3:
55/100 = 0,55% C
Acero Fino no aleadoÍndice de Carbono
45 / 100 = 0,45 % C
DESIGNACION ALFANUMÉRICA DIN DE ACEROS FINOS SIN ALEAR EN LO REFERENTE A LA COMPOSICIÓN
CASO 4: Pequeño contenido de P y S
k = pequeño contenido de P y S; f = templable con llama o por inducción; q = indicado para recalcado y frío; m = debe indicar el contenido máx. y mín. de S
Acero de Calidad no aleado
Índice de Carbono
DESIGNACION ALFANUMÉRICA DIN DE ACEROS FINOS PARA HERRAMIENTAS SIN
ALEAR EN LO REFERENTE A LA COMPOSICIÓNCASO 5:
100/100 = 1 % C
Calidad 2 de acero sin alear para herramientas
W1, W2, W3 ó WS indican las calidades 1, 2 ó 3 ó calidad para fines especiales, el número más bajo indica la mejor calidad
DESIGNACION ALFANUMÉRICA DIN DE ACEROS FINOS PARA HERRAMIENTAS SIN
ALEAR EN LO REFERENTE A LA COMPOSICIÓN
Designación alfanumérica DIN de aceros de baja aleación en lo referente a la
composición
% de C = 45/100 = 0,45
% de Cr = 6/4 = 1,5
% de Mo = 7/10 = 0,7
% de V no especificado
Multiplicadores:
C, P, S, N 100; Cr, Co, Mn, Ni, Si, W 4; Mo, Al, Ti, Cu 10
Estructura del código alfanumérico DIN para aceros de Baja Aleación en lo
referente a la composición
Designación alfanumérica DIN de aceros de alta aleación en lo referente a la composición
Acero de Alta Aleación
% de C = 5/100 = 0,05
% de Cr = 18
% de Ni = 9
Estructura detallada del código alfanumérico DIN para aceros Alta
Aleación en lo referente a la composición
Estructura del código alfanumérico DIN para aceros de Baja Aleación en lo referente al
Tratamiento con indicaciones sobre un tratamiento térmico
Acero de Baja Aleación con 0,25 % de C, 1,125% Cr
y 0,6% Mo
Acero mejorado hasta una resistencia a la tracción de
65 Kp/mm2 y recocido luego para eliminar
tensiones
PARTE RELATIVA A LA COMPOSICION
PARTE RELATIVA AL TRATAMIENTO
PARTE REFERENTE A LA
FABRICACIÓN PARTE REFERENTE A LA
COMPOSICIÓN
PARTE REFERENTE AL TRATAMIENTO
Resistente al envejecimiento
Acero de construcción en general con una Resistencia
Min. a la tracción de 42 Kp/mm2
Límite de fluencia y resiliencia
garantizados por el fabricante
(.6 = .3 +.1)
Estructura del código alfanumérico DIN para aceros en lo referente al Tratamiento con indicaciones sobre propiedades
garantizadas por el fabricante ( alcance de garantía)
Las indicaciones sobre propiedades garantizadas (alcance de garantía) solo se dan a aceros de construcción en general y aceros colados o fundidos
Designación alfanumérica completa de aceros en Norma DIN
PARTE REFERENTE A LA
FABRICACIÓN PARTE REFERENTE A LA
COMPOSICIÓN
PARTE REFERENTE AL TRATAMIENTO
Acero soplado con oxígeno
Acero de calidad sin alear con 0,35% de C
Acero Mejorado hasta una resistencia a la
tracción de 590 MPa ó N/mm2
DESIGNACIONES ESPECIALES DIN
1. Para chapas o láminas
2. Para aceros rápidos
3. Para formas comerciales de aceros (productos semimanufacturados)
Se distinguen por su espesor :
• CHAPAS FINÍSIMAS Y HOJALATAS: Con un espesor (e) menor a 0,5 mm.
Hojalata = Chapa finísima de acero recubierto con estaño
• CHAPAS FINAS : Con un espesor menor de 3 mm.
• CHAPAS MEDIAS: Con un espesor de 3 a 4.75 mm.
• CHAPAS BASTAS : (Gruesas): Con un espesor mayor a 4,75 mm.
DESIGNACIONES SISTEMÁTICAS DE CHAPAS Y
BANDAS
Estructura del código DIN para chapas finísimas
Chapa finísima e < 5mm
Chapa Finísima Dureza B Primera calidad
Alcance de dureza
Aspecto de la superficie
ALCANCE DE DUREZA: A, B, C, D
“A” las de menor dureza y “D” las de
mayor dureza
ASPECTO DE SUPERFICIE:
W1 = Primera calidad
W2 = Segunda calidad
ALCANCE DE DUREZA
ASPECTO DE SUPERFICIEMETODO DE
RECUBRIMIENTO DEL ESTAÑO Y SU ESPESOR (grs./m2)
Dureza A
Estañado por inmersión en
caliente (al fuego) Segunda calidad
Estructura del código DIN para hojalata
PARTE REFERENTE A LA
FABRICACION
ACABADO SUPERFICIALGRUPO DE
CALIDAD DE LA CHAPA
CLASE DE SUPERFICIE
Acero afinado con viento y colado sin
calmar
Áspera
Chapa fina de calidad
para embutición
Chapa libre de
cascarilla
Chapa fina e < 3 mm
Estructura del código DIN para chapas finas
Los grupos de calidad de designan mediante cifras colocadas a continuación de St:
St 10 : Grupo fundamental (básico) St 12 : Calidad para embutición St 13 : Calidad para embutición profundaSt 14 : Calidad para embutición profunda especial.
Las clases de superficies se indican según:
• 01 para chapas recocidas en caja y sin eliminación de cascarilla.• 02 para chapas con recocido de cascarilla, admitiéndose poros,
pequeñas grietas y arañazos ligeros.• 04 chapas de superficie mejorada.• 05 chapas con mejor superficie.
Acabado superficial: Se hace la designación con letras minúsculas:
• Lisa o pulida (g) • Uniforme o mate (m)• Aspereza o rugosa (r)
Tabla de designación de chapas finas en código DIN
Barra cuadrada de acero laminado en caliente
80 mm. de lado
Acero fabricado en convertidor LD
Colado calmado
Calidad 2
Norma DIN para barras cuadradas
Acero de construcción en general sin alear con una
Resistencia mín. a la tracción de 42 Kp/mm2
Designación DIN de productos semimanufacturados de acero
ACERO RAPIDO
COBALTO 4 to.TUNGSTENO
1 ro.
MOLIBDENO 2 do.
VANADIO 3 ro.
10 % w 4 % Mo 3 % V 10 % Co
Estructura del código DIN para aceros rápidos
Acero rápido al Tungsteno
Designación DIN de los aceros mediante números
de material (W.Nr.)• Grupo principal de material (un dígito): Grupo
principal 0 para hierros fundidos; grupo principal 1 para aceros y acero moldeado
• Número de clase (cuatro dígitos): los dos primeros números caracterizan la clase, los otros dos la composición química y las propiedades mecánicas
• Números anexos (dos dígitos): solo para procedimientos especiales de obtención y estados de tratamientos
• La norma EN 10027-1 establece las reglas para la designación simbólica de los aceros mediante símbolos numéricos y letras que expresan ciertas características básicas, por ejemplo, mecánicas, químicas, físicas, de aplicación, necesarias para establecer una designación abreviada de los aceros
• Así a los aceros para construcción metálica se les designa con una SS (steel) seguida de un número que indica el valor mínimo especificado del Límite Elástico en Mpa ( 1 Mpa = 1N/mm2 ), para el menor intervalo de espesor
Designación Simbólica de aceros según la Norma EN
Designación de Aceros
Grupo 1: Designación de acuerdo a
su aplicación y propiedades mecánicas y
físicas
Grupo 2: Designación de
acuerdo a su composición química
Letras para la aplicación
Números para
propiedades
Subgrupos
1 2 3 4
+
Designación simbólica de aceros en Norma EN
Para ambos grupos si el nombre esta precedido por la letra G se refiere a aceros “fundidos” o “colados”
Designación simbólica de aceros en Norma EN para el
grupo 1
Letras relacionadas a la aplicación
Los aceros son designados de acuerdo a su aplicación y propiedades mecánicas y físicas
+
C O D I G O :
Números relacionados a
alguna propiedad relevante
Acero estructural
Límite elástico
Y = 185 N/mm2
Designación de aceros estructurales según Norma EN
10027: 2005
Símbolo S, del acero
estructural Valor mínimo
garantizado del Límite elástico en
MPa
Símbolos adicionales
(Tablas)
Designación de aceros estructurales (para construcción metálica) según Norma EN
10025-4
Los símbolos adicionales se dividen en grupo 1 y grupo 2. Si los símbolos del grupos 1 son insuficientes para describir completamente el acero, se pueden añadir símbolos
adicionales del grupo2. Los símbolos del grupo2 sólo deben utilizarse conjuntamente con los del grupo 1 y colocarse detrás de ellos
Designación de aceros estructurales según Normas EN
10027-1; 10025-2; 10025-4 (Grupo 1)
Grupo de aceros
Características mecánicas
Condiciones especiales
Condiciones de tratamiento
Características mecánicas
Tabla de grados de designación de aceros estructurales comunes de acuerdo a EN 10027-1: 2005; EN 10025-2:
2004; EN 10025-4: 2004
Designación de aceros estructurales según Normas EN
10027-1; 10025-2; 10025-4 (Grupo 1)
Acero estructural
Límite elástico mín.
Y = 355 N/mm2
Resiliencia mín. = 27 J
Estricción mín. = 35 %
Laminado termomecánico
Acero estructural Límite elástico mín.
Y = 355 N/mm2
Laminado termomecánico
Para bajas temperaturas
Designación de aceros estructurales según Norma EN
10025-4 (Grupo 1)
Tabla de grados de designación de aceros estructurales comunes de acuerdo a EN 10027-1: 2005; EN 10025-2: 2004; EN 10025-4: 2004
resistentes a la corrosión atmosférica
para bajas temperaturas
laminado termomecánico
Características físicas – Grupo 2
Designación de aceros en Norma EN Grupo 2
Designación Aceros Grupo 2
Subgrupo 1 Subgrupo 2 Subgrupo 3 Subgrupo 4
• Aceros sin alear Mn < 1% (excepto aceros rápidos)
• Se designan como los aceros de calidad sin alear DIN
• Aceros sin alear Mn > 1%, aceros de corte (excepto aceros rápidos), aceros de baja aleación
• Se designan como los aceros de baja aleación DIN (Ver Tabla de multiplicadores)
• Aceros de alta aleación (excepto aceros rápidos)
• Se designan como los aceros de alta aleación DIN
• Aceros rápidos
• Se designan como los aceros rápidos DIN, solo que en vez de S al comienzo del código , se coloca HS
Designación Numérica de aceros en Norma EN
• La Norma En 10027-2 establece las reglas para la designación numérica de los aceros
• Un mismo número 1.xxxx (similar al W.Nr. de DIN) corresponde a un solo tipo y grado de acero y recíprocamente, a cada tipo y grado de acero le corresponde un único número
Indica que el material es
aceroNúmero del grupo de acero, según su uso (Tablas), para aceros de construcción varía del 50 al 89
Número de orden (entre paréntesis, ampliación futura)
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