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norma españolla

U UNE-EN 1563

Mayo 2012 TÍTULO

Fundiición Fundiición de grafito esferoidal

Foundingg. Spheroidal graphite cast irons. Fonderie. Fontes à graphite sphéroïdal.

CORRESPONDENCIA

Esta norrma es la versión oficial, en español, de la Norma Europ pea EN 1563:2011.

OBSERVACIONES

Esta norrma anula y sustituye a las Normas UNE-EN 1563:1998, UNE-EN 1563/A1:2002 y UNE--EN 1563:1998/A2:2006.

ANTECEDENTES

Esta norma ha sido elaborada por el comité técnico AEN/CT TN 78 Industrias de la fundicióón cuya Secretaría desempeña FEAF.

Editada e impresa por AENOR Depósito legal: M 17057:2012

LAS OBSE ERVACIONES A ESTE DOCUMENTO HAN DE DIRIGIRSE A:

© AENOR 2012 Reproducción prohibida

49 Páginas Génova, 6 28004 MADRID-Españña

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S

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NORMA EUROPEA EUROPEAN STANDARD NORME EUROPÉENNE EUROPÄISCHE NORM

EN 1563 Diciembre 2011

ICS 77.080.10

Sustituye a EN 1563:1997

Versión en español

Fundición Fundición de grafito esferoidal

Founding. Spheroidal graphite cast irons.

Fonderie. Fontes à graphite sphéroïdal.

Gießereiwesen. Gusseisen mit Kugelgraphit.

Esta norma europea ha sido aprobada por CEN el 2011-11-12. Los miembros de CEN están sometidos al Reglamento Interior de CEN/CENELEC que define las condiciones 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.

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ÍNDICE Página PRÓLOGO .............................................................................................................................................. 6 INTRODUCCIÓN ................................................................................................................................... 7 1

OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN ............................................................................. 8

2

NORMAS PARA CONSULTA ............................................................................................. 8

3

TÉRMINOS Y DEFINICIONES .......................................................................................... 9

4

DESIGNACIÓN ..................................................................................................................... 9

5

INFORMACIÓN DEL PEDIDO ........................................................................................ 10

6

FABRICACIÓN ................................................................................................................... 10

7 7.1 7.2 7.3

REQUISITOS ....................................................................................................................... 10 Generalidades ....................................................................................................................... 10 Fundiciones ferríticas-perlíticas de grafito esferoidal ....................................................... 11 Fundiciones ferríticas de grafito esferoidal endurecidas por solución sólida.................. 14

8 8.1 8.2 8.3

TOMA DE MUESTRAS ...................................................................................................... 15 Generalidades ....................................................................................................................... 15 Muestras de fundición .......................................................................................................... 16 Muestras extraídas de la pieza de fundición ...................................................................... 17

9 9.1 9.2 9.3 9.4

MÉTODOS DE ENSAYO ................................................................................................... 22 Ensayo de tracción ............................................................................................................... 22 Ensayo de flexión por choque .............................................................................................. 23 Ensayo de dureza .................................................................................................................. 24 Examen de la estructura de grafito..................................................................................... 24

10 10.1 10.2 10.3 10.4

CONTRAENSAYOS ............................................................................................................ 24 Necesidad de contraensayos ................................................................................................ 24 Validez del ensayo ................................................................................................................ 25 Resultados de ensayo no conformes .................................................................................... 25 Tratamiento térmico de muestras y piezas de fundición................................................... 25

11

DOCUMENTACIÓN DE INSPECCIÓN .......................................................................... 25

ANEXO A (Informativo)

INFORMACIÓN ADICIONAL SOBRE FUNDICIONES FERRÍTICAS DE GRAFITO ESFEROIDAL ENDURECIDAS POR SOLUCIÓN SÓLIDA .................................... 26

ANEXO B (Informativo)

VALORES ORIENTATIVOS PARA LAS PROPIEDADES MECÁNICAS MEDIDAS SOBRE PROBETAS MECANIZADAS A PARTIR DE MUESTRAS EXTRAÍDAS DE LAS PIEZAS DE FUNDICIÓN ..................................................... 30

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ANEXO C (Informativo)

VALORES ORIENTATIVOS PARA LA DUREZA ......................... 32

ANEXO D (Informativo)

NODULARIDAD................................................................................... 34

ANEXO E (Informativo)

INFORMACIÓN ADICIONAL SOBRE LAS CARACTERÍSTICAS MECÁNICAS Y FÍSICAS ............................ 35

ANEXO F (Informativo)

RESILIENCIA A LA FRACTURA, ENERGÍA DE IMPACTO Y DUCTILIDAD DE LAS FUNDICIONES DE GRAFITO ESFEROIDAL ............................................................. 37

ANEXO G (Normativo)

PROCEDIMIENTO DE CORTE PARA MUESTRAS DE ENSAYO .......................................................................................... 41

ANEXO H (Informativo)

COMPARACIÓN DE LAS DESIGNACIONES DE MATERIAL DE LAS FUNDICIONES DE GRAFITO ESFEROIDAL DE ACUERDO CON LA NORMA EN 1560 [1] Y EL INFORME TÉCNICO ISO/TR 15931 [24] .......... 42

ANEXO I (Informativo)

ENSAYO DE FLEXIÓN POR CHOQUE SIN ENTALLA ............... 43

ANEXO J (Informativo)

CAMBIOS TÉCNICOS SIGNIFICATIVOS ENTRE ESTA NORMA EUROPEA Y SU EDICIÓN ANTERIOR ............... 45

ANEXO ZA (Informativo) CAPÍTULOS DE ESTA NORMA EUROPEA RELACIONADOS CON LOS REQUISITOS ESENCIALES U OTRAS DISPOSICIONES DE LA DIRECTIVA 97/23/CE ............................................................ 47 BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................................................... 48

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PRÓLOGO Esta Norma EN 1563:2011 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 junio de 2012, y todas las normas nacionales técnicamente divergentes deben anularse antes de finales de junio de 2012. 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 1563:1997. Esta norma europea ha sido elaborada bajo un Mandato dirigido a CEN por la Comisión Europea y por la Asociación Europea de Libre Comercio, y sirve de apoyo a los requisitos esenciales de las Directivas europeas. La relación con las Directivas UE 97/23/CE se recoge en el anexo informativo ZA, que forma parte integrante de esta norma. Dentro de su programa de trabajo, el Comité Técnico CEN/TC 190 encargó al Grupo de Trabajo CEN/TC 190/WG 7 "Fundición de grafito esferoidal, silicio, molibdeno y dúctil austemperizada" revisar la Norma EN 1563:1997. El anexo J proporciona información detallada sobre los cambios técnicos significativos entre esta norma europea y su 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.

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INTRODUCCIÓN Las propiedades de las fundiciones de grafito esferoidal dependen de su estructura. Las fundiciones de grafito esferoidal cubiertas por esta norma europea se dividen en dos grupos: 1) fundiciones ferríticas-perlíticas de grafito esferoidal ya presentes en la versión anterior de la norma; 2) fundiciones ferríticas de grafito esferoidal endurecidas por solución sólida no incluidas en la versión anterior de la norma. Los dos grupos presentan propiedades específicas, por ejemplo: − los grados ferríticos del primer grupo son los que presentan la energía de impacto más alta; − la grados que contienen perlita son más adecuados para las aplicaciones resistentes al desgaste; − para una resistencia a la tracción equivalente, los grados ferríticos endurecidos por solución sólida presentan un mayor límite convencional de elasticidad y un mayor alargamiento que los grados ferríticos-perlíticos; − una propiedad significativa de estos grados ferríticos endurecidos por solución sólida es su reducida variación de dureza, lo que resulta en una mejor maquinabilidad. Las propiedades mecánicas del material pueden evaluarse sobre probetas mecanizadas preparadas a partir de: − muestras independientes; − muestras adjuntas a la pieza; − muestras incluidas en la pieza; − muestras extraídas de la pieza. El grado del material viene definido por las propiedades mecánicas medidas sobre probetas mecanizadas preparadas a partir de muestras de fundición. Si el comprador considera que la dureza o la energía de impacto sin entalla son requisitos importantes para la aplicación, el anexo C o el anexo I proporcionan medios para determinarlas. Es bien sabido que las propiedades de tracción y dureza de las fundiciones de grafito esferoidal están interrelacionadas. Si el comprador considera que son importantes para la aplicación, las propiedades de tracción y dureza pueden especificarse. Los anexos A, E y F proporcionan datos técnicos adicionales sobre las fundiciones de grafito esferoidal. En esta norma europea se utiliza un nuevo sistema de designación numérica, tal como establece la Norma EN 1560:2011 [1]. NOTA Este sistema de designación numérica se basa en la estructura y las reglas de la Norma EN 10027-2 [2], y por lo tanto corresponde con el sistema de numeración europeo para acero y otros materiales.

Algunos grados de fundición de grafito esferoidal pueden utilizarse en equipos a presión. Los grados de fundición de grafito esferoidal permitidos en aplicaciones a presión y sus condiciones de uso se detallan en las normas específicas de producto o de aplicación. Para el diseño de equipos a presión, se aplican las reglas de diseño específicas.

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El anexo ZA proporciona información sobre los grados de fundición de grafito esferoidal permitidos para el cumplimiento de la Directiva sobre equipos a presión 97/23/EC. 1 OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN Esta norma europea define los grados y los requisitos correspondientes de las fundiciones de grafito esferoidal. Esta norma europea especifica dos grupos de grados de fundición de grafito esferoidal mediante una clasificación basada en las propiedades mecánicas medidas sobre probetas mecanizadas preparadas a partir de muestras de fundición. El primer grupo abarca los grados ferríticos-perlíticos. El segundo grupo abarca los grados ferríticos endurecidos por solución sólida. Esta norma europea no cubre las condiciones técnicas de suministro de las fundiciones (véanse las Normas EN 1559-1 [3] y EN 1559-3 [4]). Esta norma europea no cubre todos los aspectos de: − las fundiciones ausferríticas de grafito esferoidal (bainíticas) que se especifican en la Norma EN 1564 [5]; − las fundiciones ferríticas de grafito esferoidal de baja aleación que se especifican en la Norma EN 16124 [6]; − las fundiciones austeníticas que se especifican en la Norma EN 13835 [7]; − las fundiciones de grafito esferoidal utilizadas para tubos, accesorios y sus uniones, que son objeto de las Normas EN 545 [8], EN 598 [9] y EN 969 [10]; − los grados de fundición de grafito esferoidal especificados en la Norma EN 545, que se utilizan para productos tales como válvulas industriales, válvulas de cierre no industriales accionadas manualmente, así como las bridas y sus uniones, que son objeto de las normas europeas de producto aplicables. 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 764-5:2002 Equipos a presión. Parte 5: Documentación de cumplimiento e inspección de los materiales. EN 10204:2004 Productos metálicos. Tipos de documentos de inspección. EN ISO 148-1:2010 Materiales metálicos. Ensayo de flexión por choque con péndulo Charpy. Parte 1: Método de ensayo (ISO 148-1:2009). EN ISO 945-1:2008 Designación de la microestructura de la fundición de hierro. Parte 1: Clasificación del grafito por análisis visual (ISO 945-1:2008). EN ISO 6506-1 Materiales metálicos. Ensayo de dureza Brinell. Parte 1: Método de ensayo (ISO 6506-1). EN ISO 6892-1:2009 Materiales metálicos. Ensayo de tracción. Parte 1: Método de ensayo a temperatura ambiente (ISO 6892-1:2009).

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3 TÉRMINOS Y DEFINICIONES Para los fines de este documento, se aplican los términos y definiciones siguientes: 3.1 fundición de grafito esferoidal: Material de fundición, con base de hierro, carbono y silicio, donde el carbono se encuentra principalmente en forma de partículas de grafito esferoidal. NOTA La fundición de grafito esferoidal también se conoce como fundición dúctil, y con menos frecuencia como fundición nodular.

3.2 fundición ferrítica-perlítica de grafito esferoidal: Fundición de grafito esferoidal con una matriz que contiene ferrita o perlita, o una combinación de ambas. NOTA La perlita puede sustituirse total o parcialmente por bainita o martensita revenida en grados con mayor resistencia.

3.3 fundición ferrítica de grafito esferoidal endurecida por solución sólida: Fundición de grafito esferoidal con una matriz que principalmente contiene ferrita, endurecida por solución mayoritariamente de silicio. 3.4 tratamiento de esferoidización de grafito: Tratamiento que consiste en añadir una sustancia a la fundición en estado líquido, para que el grafito adopte una forma esferoidal (nodular) durante la solidificación. NOTA Generalmente a este tratamiento le sigue otro segundo denominado inoculación.

3.5 muestra de fundición: Cantidad de material colado que representa al material de fundición, incluyendo las muestras independientes, las muestras adjuntas y las muestras incluidas en la pieza. 3.6 muestras independientes: Muestra colada en un molde de arena independiente bajo condiciones y tipo de material representativos de la fabricación. 3.7 muestra adjunta a la pieza: Muestra colada en el molde junto a la pieza, con un sistema común de llenado. 3.8 muestra incluida en la pieza: Muestra que se encuentra directamente unida a la pieza de fundición. 3.9 espesor de pared determinante: Espesor de pared representativo de las piezas de fundición, que se define para determinar el tamaño de las muestras de fundición para el que se aplican las propiedades mecánicas. 4 DESIGNACIÓN El material debe designarse mediante un símbolo o un número, tal como se especifica en las tablas 1, 2 o 3. En el caso de las muestras extraídas de la pieza, se añade la letra C al final del símbolo de designación. NOTA La comparación de las designaciones de grado de la Norma EN 1563 con los grados de la norma ISO sobre fundición de grafito esferoidal, ISO 1083:2004 [11], se especifica en el anexo H.

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5 INFORMACIÓN DEL PEDIDO El comprador debe proporcionar la siguiente información: a) el número de esta norma europea; b) la designación del material; c) el espesor de pared determinante; d) cualquier requisito especial. Todos los requisitos deben haberse acordado entre el fabricante y el comprador en el momento de formalizar el pedido (por ejemplo, las condiciones técnicas de suministro de acuerdo con las Normas EN 1559-1 y EN 1559-3). 6 FABRICACIÓN El fabricante debe decidir el método de producción de las fundiciones de grafito esferoidal, así como su composición química. Asimismo, éste debe asegurarse de que se cumplen los requisitos de esta norma europea en cuanto al grado de material especificado en el pedido. − fundiciones ferríticas-perlíticas de grafito esferoidal: En estos grados, el nivel de propiedades mecánicas viene determinado por la proporción entre ferrita y perlita. Esta proporción normalmente se ajusta aleando elementos estabilizadores de la perlita o, con menor frecuencia, mediante tratamiento térmico. − fundiciones ferríticas de grafito esferoidal endurecidas por solución sólida: En estos grados, el nivel de de propiedades mecánicas viene determinado por el alcance del endurecimiento por solución sólida de la matriz ferrítica. Dicho alcance normalmente se controla con el contenido de silicio. NOTA En las fundiciones de grafito esferoidal que deban utilizarse en aplicaciones especiales, el fabricante y el comprador pueden llegar a un acuerdo sobre su composición química y tratamiento térmico.

Todos los acuerdos entre el fabricante y el comprador deben establecerse antes de formalizar el pedido. 7 REQUISITOS 7.1 Generalidades Los valores de propiedad se aplican a las fundiciones de grafito esferoidal en moldes de arena o en moldes con un comportamiento térmico comparable. Están sujetos a modificaciones que deben acordarse antes de formalizar el pedido y pueden aplicarse a piezas obtenidas a través de métodos alternativos. La designación del material se basa en las propiedades mecánicas mínimas obtenidas en muestras de fundición con un espesor o diámetro de 25 mm. La designación es independiente del tipo de muestra de fundición. Las propiedades mecánicas dependen del espesor de pared, tal y como se muestra en las tablas 1, 2 y 3. En espesores de pared determinantes de más de 200 mm, el fabricante y el comprador deben acordar los valores mínimos que deben obtenerse y el tipo y el tamaño de la muestra de fundición. NOTA Los ensayos de tracción requieren probetas en buenas condiciones a fin de garantizar una tensión uniaxial pura durante los mismos.

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7.2 Fundiciones ferríticas-perlíticas de grafito esferoidal 7.2.1 Probetas mecanizadas a partir de muestras de fundición 7.2.1.1 Propiedades de tracción Las propiedades mecánicas de las probetas de fundiciones ferríticas-perlíticas de grafito esferoidal deben ser las que se especifican en la tabla 1.

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Tabla 1 − Propiedades mecánicas medidas en probetas mecanizadas a partir de muestras de fundición para grados ferríticos-perlíticos

Designación del material

Simbólica

t

Límite convencional de elasticidad al 0,2% Rp0,2

mm

MPa

MPa

%

mín.

mín.

mín.

220 210 200 220 220 210 220 220 210 240 230 220 250 250 240 250 250 240 250 250 240 310

350 330 320 350 330 320 350 330 320 400 380 360 400 390 370 400 390 370 400 390 370 450

22 18 15 22 18 15 22 18 15 18 15 12 18 15 12 18 15 12 15 14 11 10

Espesor de pared determinante

Numérica

EN-GJS-350-22-LT

a

5.3100

EN-GJS-350-22-RT

b

5.3101

EN-GJS-350-22

5.3102

EN-GJS-400-18-LT

a

5.3103

EN-GJS-400-18-RT

b

5.3104

EN-GJS-400-18

5.3105

EN-GJS-400-15

5.3106

EN-GJS-450-10

5.3107

EN-GJS-500-7

5.3200

EN-GJS-600-3

5.3201

EN-GJS-700-2

5.3300

EN-GJS-800-2

5.3301

EN-GJS-900-2

5.3302

t ≤ 30 30 < t ≤ 60 60 < t ≤ 200 t ≤ 30 30 < t ≤ 60 60 < t ≤ 200 t ≤ 30 30 < t ≤ 60 60 < t ≤ 200 t ≤ 30 30 < t ≤ 60 60 < t ≤200 t ≤ 30 30 < t ≤ 60 60 < t ≤ 200 t ≤ 30 30 < t ≤ 60 60 < t ≤ 200 t ≤ 30 30 < t ≤ 60 60 < t ≤ 200 t ≤ 30 30 < t ≤ 60 60 < t ≤ 200 t ≤ 30 30 < t ≤ 60 60 < t ≤ 200 t ≤ 30 30 < t ≤ 60 60 < t ≤ 200 t ≤ 30 30 < t ≤ 60 60 < t ≤ 200 t ≤ 30 30 < t ≤ 60 60 < t ≤ 200 t ≤ 30 30 < t ≤ 60 60 < t ≤ 200

Resistencia a la tracción

Alargamiento

Rm

A

bajo acuerdo entre el fabricante y el comprador 320 300 290 370 360 340 420 400 380 480

500 450 420 600 600 550 700 700 650 800

7 7 5 3 2 1 2 2 1 2

bajo acuerdo entre el fabricante y el comprador 600

900

2

bajo acuerdo entre el fabricante y el comprador

NOTA Es posible que las propiedades mecánicas de las probetas mecanizadas a partir de muestras de fundición no reflejen de forma exacta las propiedades de la pieza en sí. Los valores de las propiedades de tracción de la pieza se especifican en el anexo B con fines orientativos. a

LT significa baja temperatura (Low Temperature).

b

RT significa temperatura ambiente (Room Temperature).

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7.2.1.2 Energía de impacto Los valores de energía de impacto especificados en la tabla 2 para aplicaciones a temperatura ambiente (RT) y a baja temperatura (LT), si son aplicables, sólo deben determinarse si así se ha acordado con el comprador en el momento de formalizar el pedido. NOTA Actualmente, el uso de la energía de impacto se está reconsiderando debido a su limitada relevancia como medida de resistencia a la fractura frágil en piezas sujetas a cargas de aplicación. El anexo F proporciona información sobre la resiliencia a la fractura, la energía de impacto y la ductilidad.

Tabla 2 − Valores de energía de impacto mínimos medidos sobre probetas entalladas en V mecanizadas a partir de muestras de fundición para grados ferríticos del grupo ferrítico-perlítico Valores mínimos de energía de impacto Designación del material

Simbólica

Numérica

EN-GJS-350-22-LT

EN-GJS-350-22-RT

EN-GJS-400-18-LT

EN-GJS-400-18-RT

5.3100

5.3101

5.3103

5.3104

Espesor de pared determinante

t mm

J Temperatura ambiente

Baja temperatura

Baja temperatura

(23 ± 5) °C

(− 20 ± 2) °C

(− 40 ± 2) °C

Valor Valor Valor Valor medio individual medio individual (3 ensayos) (3 ensayos)

Valor Valor medio individual (3 ensayos)

t ≤ 30

—

—

—

—

12

9

30 < t ≤ 60

—

—

—

—

12

9

60 < t ≤ 200

—

—

—

—

10

7

t ≤ 30

17

14

—

—

—

—

30 < t ≤ 60

17

14

—

—

—

—

60 < t ≤ 200

15

12

—

—

—

—

t ≤ 30

—

—

12

9

—

—

30 < t ≤ 60

—

—

12

9

—

—

60 < t ≤ 200

—

—

10

7

—

—

t ≤ 30

14

11

—

—

—

—

30 < t ≤ 60

14

11

—

—

—

—

60 < t ≤ 200

12

9

—

—

—

—

NOTA Es posible que las propiedades mecánicas de las probetas mecanizadas a partir de muestras de fundición no reflejen de forma exacta las propiedades de la pieza en sí.

7.2.2 Probetas mecanizadas a partir de muestras extraídas de la pieza Si corresponde, el fabricante y el comprador deben ponerse de acuerdo sobre: − la(s) ubicación(es) de la pieza de donde deben tomarse las muestras; − las propiedades mecánicas que deben medirse; − los valores mínimos, o el intervalo de valores permisible, para dichas propiedades mecánicas (véase el anexo B para obtener más información).

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NOTA 1 En función de la complejidad de las piezas y la variación en su espesor de sección, es posible que las propiedades de las piezas no sean uniformes. NOTA 2 Tanto las propiedades del material (objeto de esta norma europea) como la ausencia local de defectos en la pieza (no objeto de esta norma) afectan a las propiedades mecánicas de las probetas extraídas de la pieza.

7.2.3 Dureza La dureza Brinell y su intervalo de valores para los grados que se enumeran en las tablas 1 y 3 sólo deben especificarse si así se ha acordado entre el fabricante y el comprador al formalizar el pedido. La información acerca de la dureza se da en el anexo C. 7.2.4 Estructura del grafito La estructura del grafito debe ser principalmente de la forma V y VI conforme a la Norma EN ISO 945-1. Se puede acordar una definición más precisa en el pedido. NOTA El anexo D ofrece más información sobre la nodularidad.

7.2.5 Estructura de la matriz La información acerca de la estructura de la matriz se da en la tabla E.1. 7.3 Fundiciones ferríticas de grafito esferoidal endurecidas por solución sólida 7.3.1 Probetas mecanizadas a partir de muestras de fundición Las propiedades mecánicas de las probetas de fundiciones ferríticas de grafito esferoidal endurecidas por solución sólida deben ser las que se especifican en la tabla 3. Tabla 3 − Propiedades mecánicas medidas en probetas mecanizadas a partir de muestras de fundición para grados ferríticos endurecidos por solución sólida

Designación del material

Simbólica

EN-GJS-450-18

EN-GJS-500-14

EN-GJS-600-10

Numérica

5.3108

5.3109

5.3110

Espesor de pared determinante

Límite convencional de elasticidad al 0,2%

Resistencia a la tracción

Alargamiento

t mm

Rp0,2 MPa mín.

Rm MPa mín.

A % mín.

t ≤ 30

350

450

18

30 ≤ t ≤ 60

340

430

14

t > 60

bajo acuerdo entre el fabricante y el comprador

t ≤ 30

400

500

14

30 ≤ t ≤ 60

390

480

12

t > 60

bajo acuerdo entre el fabricante y el comprador

t ≤ 30

470

600

10

30 ≤ t ≤ 60

450

580

8

t > 60

bajo acuerdo entre el fabricante y el comprador

NOTA Es posible que las propiedades mecánicas de las probetas mecanizadas a partir de muestras de fundición no reflejen de forma exacta las propiedades de la pieza en sí. Los valores de las propiedades de tracción de la pieza se especifican en el anexo B con fines orientativos.

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7.3.2 Probetas mecanizadas a partir de muestras tomadas de una colada Si corresponde, el fabricante y el comprador deben ponerse de acuerdo sobre: − la(s) ubicación(es) de la pieza de donde deben tomarse las muestras; − las propiedades mecánicas que deben medirse; − los valores mínimos, o el intervalo de valores permisible, para dichas propiedades mecánicas (véase el anexo B para obtener más información). NOTA En función de la complejidad de las piezas y la variación en sus espesores de sección, es posible que las propiedades de las piezas no sean uniformes.

7.3.3 Dureza La dureza Brinell y su intervalo de valores para los grados que se enumeran en la tabla 3 sólo deben especificarse si así se ha acordado entre el fabricante y el comprador al formalizar el pedido. La información acerca de la dureza se da en el anexo C. 7.3.4 Estructura del grafito La estructura del grafito debe ser principalmente de la forma V y VI conforme a la Norma EN ISO 945-1. Se puede acordar una definición más precisa en el pedido. NOTA 1 En el apartado A.2.3 se da más información sobre la estructura del grafito. NOTA 2 El anexo D ofrece más información sobre la nodularidad.

7.3.5 Estructura de la matriz La información acerca de la estructura de la matriz se da en las tablas E.1 y A.2.2. 8 TOMA DE MUESTRAS 8.1 Generalidades Las muestras deben tomarse del mismo material que se ha utilizado para producir las piezas a las que representan. Pueden utilizarse varios tipos de muestras (muestras independientes, muestras incluidas en la pieza, muestras adjuntas, muestras extraídas de la pieza) en función de la masa y del espesor de pared de la pieza. Cuando sea relevante, el fabricante y el comprador deben ponerse de acuerdo sobre el tipo de muestra. A no ser que se acuerde lo contrario, la elección del tipo de muestra se deja a elección del fabricante. Cuando la masa de la pieza sobrepasa los 2 000 kg y su espesor de pared determinante los 60 mm, se utilizan preferentemente las muestras incluidas en la pieza o las muestras adjuntas; las medidas y la ubicación de la muestra deben acordarse entre el fabricante y el comprador al formalizar el pedido. Si el tratamiento de esferoidización se lleva a cabo en el molde (proceso "in-mould"), deberían evitarse las muestras independientes. Todas las muestras deben marcarse adecuadamente a fin de garantizar la trazabilidad con las piezas a las que representan. Las muestras deben someterse al mismo tratamiento térmico que las piezas a las que representan, si lo hay. Las probetas de tracción e impacto deben mecanizarse a partir de las muestras tras el tratamiento térmico.

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8.2 Muestras de fundición 8.2.1 Tamaño de la muestra de fundición El tamaño de la muestra debe ir en consonancia con el espesor de pared determinante de la colada, tal como se muestra en la tabla 4. Si se utilizan otros tamaños, éstos deben tener el consentimiento previo del fabricante y el comprador. Tabla 4 − Tipos y tamaños de muestras de fundición y tamaños de probetas de tracción en relación al espesor de pared determinante de la pieza

Espesor de pared determinante t mm

Tipo de muestra

Diámetro recomendado de la probeta de tracción a d mm

Opción 1 En forma de U (véase la figura 1)

Opción 2 En forma de Y (véase la figura 2)

Opción 3 Barra redonda (véase la figura 3)

Muestra unida (véase la figura 4)

t ≤ 12,5

—

I

Tipos b, c

A

7 (Opción 3: 14 mm)

12,5 < t ≤ 30

—

II

Tipos a, b, c

B

14

30 < t ≤ 60

b

III

—

C

14

60 < t ≤ 200

—

IV

—

D

14

a

El fabricante y el comprador pueden acordar la utilización de otros diámetros de acuerdo con la figura 5.

b

La velocidad de enfriamiento de esta muestra de fundición corresponde a un espesor de pared de 40 mm.

8.2.2 Frecuencia y número de ensayos Las muestras representativas del material deben producirse con una frecuencia conforme a los procedimientos de aseguramiento de la calidad del proceso adoptados por el fabricante o acordados con el comprador. En caso de no existir un procedimiento de aseguramiento de la calidad del proceso ni ningún otro acuerdo entre el fabricante y el comprador, debe producirse como mínimo una muestra de fundición para el ensayo de tracción a fin de confirmar el grado del material, con una frecuencia que debe acordarse entre el fabricante y el comprador. Si se requieren ensayos de impacto, el fabricante y el comprador deben acordar la frecuencia con la que deben producirse las muestras. 8.2.3 Muestras independientes Las muestras deben colarse por separado en moldes de arena y bajo condiciones representativas de la fabricación. Los moldes utilizados para producir las muestras independientes deben tener un comportamiento térmico comparable al material de los moldes utilizados para fabricar las piezas de fundición. Las muestras deben cumplir los requisitos de las figuras 1, 2 o 3. Las muestras deben retirarse del molde a una temperatura similar a las piezas.

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8.2.4 Muestras adjuntas Las muestras adjuntas caracterizan a las piezas coladas al mismo tiempo, así como a cualquier otra pieza de espesor de pared determinante similar del mismo lote de ensayo. Cuando se requiera cumplir unas características mecánicas en una serie de piezas de fundición que pertenecen a un mismo lote de ensayo, se deben producir las muestras adjuntas en el vertido del último molde o moldes. Las muestras deben cumplir los requisitos de las figuras 1, 2 o 3. 8.2.5 Muestras incluidas en las piezas Las muestras incluidas caracterizan las piezas a las que se adosan, así como a cualquier otra pieza de espesor de pared determinante similar del mismo lote de ensayo. Cuando se requiera cumplir unas características mecánicas en una serie de piezas de fundición que pertenecen a un mismo lote de ensayo, se deben producir las muestras incluidas en el vertido del último molde o moldes. La muestra debe tener la forma genérica que se indica en la figura 4 y las medidas que allí se especifican. La ubicación de las muestras unidas debe acordarse entre el fabricante y el comprador al formalizar el pedido teniendo en cuenta la forma de la pieza así como el sistema de llenado para evitar cualquier efecto adverso sobre las propiedades del material adyacente. 8.2.6 Probetas mecanizadas a partir de muestras de fundición La probeta de tracción que se muestra en la figura 5 y, si corresponde, la probeta de impacto que se muestra en la figura 6, deben mecanizarse a partir de la muestra que se observa en la figura 3 o a partir de la parte sombreada de las figuras 1, 2 o 4. El procedimiento de corte de las muestras debe realizarse de acuerdo con el anexo G. A no ser que se haya acordado lo contrario, debe utilizarse el diámetro recomendado para la probeta. 8.3 Muestras extraídas de la pieza de fundición Además de los requisitos del material, el fabricante y el comprador pueden ponerse de acuerdo sobre las características requeridas (para información, véase el anexo B) en determinadas ubicaciones de la pieza. Estas características deben determinarse mediante ensayos sobre probetas mecanizadas extraídas de la pieza en dichas ubicaciones. El fabricante y el comprador deben ponerse de acuerdo sobre las medidas de las probetas. Si el comprador no establece ninguna directriz, el fabricante puede elegir las ubicaciones donde extraer las muestras y las medidas de las probetas. La línea central de la probeta debe estar situada en un punto a medio camino entre la superficie y el centro. NOTA 1 Cuando la zona de la última solidificación de la pieza esté incluida en el diámetro de la probeta, no se puede obtener el valor del alargamiento mínimo. NOTA 2 En el caso de piezas de fundición individuales de gran tamaño, se deben tomar muestras adicionales trepanadas de localizaciones que deben establecerse previamente.

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Medidas en milímetros

Leyenda a b

Sólo con finalidad informativa. La longitud z debe determinarse de modo que a partiir de la muestra se pueda mecanizar una probeta con las medidas que se muestran en la figura 5.

El espesor del molde de arena que rodea las muestras debe ser como mínimo de 40 mm. Figura 1 − Muestra independieente o adjunta a la pieza – Opción 1: muestra con forrma de U

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Medidas en milímetros

Medida

Tipo I

II

III

lV

u

12,5

25

50

75

v

40

55

100

125

x

25

40

50

65

135

140

150

175

y

a

z

b

En función de la longitud de la probeta

a

Sólo con finalidad innformativa.

b

z debe determinarsee de modo que a partir de la muestra se pueda mecanizar una probeta con las meddidas que se muestran en la figura 5.

El espesor del molde de arena que rodea las muestras debe ser como mínimo de: − 40 mm para los tipos I y II; − 80 mm para los tipos III y IV. Figura 2 − Muestra independieente o adjunta a la pieza – Opción 2: muestra con forrma de Y

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Medidas en milímetros

a

Tipo

A

B

D

H

Hb

Lf

Ln

a

4,5

5,5

25

50

—

Lt + 20

Lt – 50

b

4,5

5,5

25

50

—

Lt + 20

Lt – 50

c

4,0

5,0

25

35

15

Lt + 20

Lt – 50

Lt

W 100

a

50 50

Lt debe determinarse de modo que a partir de laa muestra se pueda mecanizar una probeta con las medidas que se mueestran en la figura 5.

El espesor del molde de arena que rodea las muestras debe ser como mínimo de 40 mm. b redonda Figura 3 − Muestra independiente o adjunta a la pieza – Opción 3: muestra en forma de barra

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Leyenda 1

Colada

Medidas en milímetros

a

a

Tipo

Espesores de pared determinantes de las piezas t

b

c

A

t ≤ 12,5

B

h

máx.

mín.

15

11

7,5

20 a 30

12,5 < t ≤ 30

25

19

12,5

30 a 40

C

30 < t ≤ 60

40

30

20

40 a 65

D

60 < t ≤ 200

70

52,5

35

65 a 1055

Lt

a

Lt debe determinarse de modo que a partir de la muestra se pueda mecanizar una probeta con la medida que se muestrra en la figura 5.

El espesor del molde de arena que rodea las muestras debe ser como mínimo de: − 40 mm para los tipos A y B; − 80 mm para los tipos C y D. Si se acuerdan medidas inferiores, deben apllicarse las relaciones siguientes: b = 0,75 × a c = 0,5 × a Figurra 4 − Muestra incluida en la pieza

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9 MÉTODOS DE ENSAYO 9.1 Ensayo de tracción El ensayo de tracción debe llevarse a cabo de acuerdo con la Norma EN ISO 6892-1:2009. El diámetro recomendado de la probeta es de 14 mm. Aun así, ya sea por motivos técnicos o porque las probetas se han mecanizado a partir de muestras tomadas de las piezas de fundición, se permite utilizar una probeta con un diámetro distinto (véase la figura 5). En todos los casos, la longitud inicial de ensayo de la probeta debe ajustarse a la ecuación: Lo = 5, 65× So = 5× d

donde Lo

es la longitud inicial entre puntos;

So

es el área de sección transversal original de la probeta;

d

es el diámetro de la probeta a lo largo de la longitud calibrada.

Si la ecuación anterior para Lo no es aplicable, el fabricante y el comprador deben llegar a un acuerdo sobre las medidas que ha de tener la probeta. El fabricante y el comprador pueden acordar la utilización de una probeta con una longitud entre puntos distinta.

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Medidas en milímetros

Lo

5

25

30

7

35

42

50

60

70

84

100

120

10 14

a

20 a

Lc

d

mín.

Medida recomendada para p una muestra de fundición de 25 mm de diámetro.

donde Lo

es la longitud inicial entre puntos, es deecir, Lo = 5 × d;

d

d la longitud calibrada; es el diámetro de la probeta a lo largo de

Lc

es la longitud paralela, Lc > Lo (en princcipio, Lc – Lo ≥ d);

Lt

es la longitud total de la probeta, que deepende de Lc;

r

c mínimo de 4 mm. es el radio de transición, que debe ser como

NOTA El fabricante y el comprador pueden acordar ell método de agarre de los extremos de la probeta, así como su longitudd Lt.

F Figura 5 − Probeta de tracción 9.2 Ensayo de flexión por choque El ensayo de flexión por choque debe realizzarse sobre tres probetas Charpy con entalla en V (véasse la figura 6), según se especifica en la Norma EN ISO 148-1:20010, utilizando un péndulo que tenga una energía adecuuada para determinar las propiedades correctamente.

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Medidas en milímetros

py con entalla en V para el ensayo de flexión por choq que Figura 6 − Probeta Charp 9.3 Ensayo de dureza B de acuerdo con la Norma EN ISO 6506-1. La dureza debe determinarse como dureza Brinell, Pueden acordarse otros ensayos de dureza allternativos. El ensayo debe llevarse a cabo sobre las proobetas o sobre uno o más puntos de las piezas tras la preeparación del área de ensayo, en función de lo que hayan acordadoo el fabricante y el comprador. Si no se han establecido acuerdos sobre la loccalización de las zonas de ensayo, ésta debe ser elegida poor el fabricante. Si no fuera posible realizar el ensayo de dureza enn la pieza, éste puede realizarse, siempre previo acuerddo del fabricante y el comprador, sobre un apéndice adjunto a la pieza. 9.4 Examen de la estructura de grafito La estructura de grafito debe confirmarse meediante un examen metalográfico. Los métodos no destructivos también puedenn aportar información. En caso de conflicto, deben prevalecer los reesultados del examen microscópico. 10 CONTRAENSAYOS 10.1 Necesidad de contraensayos Se deben realizar contraensayos si un ensayoo no es válido. Se permite realizar contraensayos si un resuultado de ensayo no alcanza los requisitos de característticas mecánicas para el tipo especificado.

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10.2 Validez del ensayo Un ensayo no es válido en el caso de que: a) se produzca un defecto de montaje de la probeta o un defecto de funcionamiento de la máquina de ensayo; b) la probeta tenga un defecto, debido a una colada incorrecta o a un mecanizado incorrecto; c) se produzca la rotura de la probeta de tracción fuera de la longitud calibrada; d) defectos de fundición en la probeta, puestos de manifiesto después de la rotura. En los casos anteriores, debe tomarse una nueva probeta de la misma muestra de fundición o de un duplicado de la muestra colada al mismo tiempo, a fin de sustituir los resultados de ensayo no válidos. 10.3 Resultados de ensayo no conformes Si algún ensayo ofrece resultados que no se ajustan a los requisitos especificados por motivos distintos a los que se indican en el apartado 10.2, el fabricante debe tener la opción de realizar contraensayos. Si el fabricante realiza contraensayos, deben realizarse dos nuevos ensayos por cada ensayo defectuoso. Si ambos contraensayos ofrecen resultados que cumplen los requisitos especificados, el material debe considerarse conforme con esta norma europea. Si uno o ambos contraensayos ofrecen resultados que incumplen los requisitos especificados, el material debe considerarse como no conforme con esta norma europea. 10.4 Tratamiento térmico de muestras y piezas de fundición A no ser que se especifique lo contrario, en el caso de que las piezas en estado bruto de fundición con propiedades mecánicas no estén en conformidad con esta norma europea, puede llevarse a cabo un tratamiento térmico. En el caso en que se haya sometido a un tratamiento térmico a las piezas y los resultados obtenidos no sean válidos o satisfactorios, el fabricante debe estar autorizado a someter a las piezas y sus muestras representativas a un nuevo tratamiento térmico. En este caso, las muestras deben recibir el mismo número de tratamientos térmicos que las piezas. Si los resultados de los ensayos realizados con probetas mecanizadas a partir de las muestras sometidas al nuevo tratamiento térmico son satisfactorios, las piezas sometidas al nuevo tratamiento se deben considerar conformes con el requisito correspondiente de esta norma europea. El número de ciclos de tratamiento térmico adicional no debe ser superior a dos. 11 DOCUMENTACIÓN DE INSPECCIÓN Si el comprador lo solicita y el fabricante está de acuerdo, el fabricante debe emitir la documentación de inspección adecuada para los productos, de acuerdo con la Norma EN 10204:2004. En el pedido de materiales para aplicaciones de equipos a presión, el fabricante del equipo tiene la obligación de requerir la documentación de inspección apropiada de acuerdo con las normas de producto o aplicación correspondientes, EN 764-5:2002 y EN 10204:2004. El fabricante del material es responsable de la conformidad del material solicitado con las especificaciones.

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ANEXO A (Informativo) INFORMACIÓN ADICIONAL SOBRE FUNDICIONES FERRÍTICAS DE GRAFITO ESFEROIDAL ENDURECIDAS POR SOLUCIÓN SÓLIDA

A.1 Generalidades Este anexo informativo es aplicable a los grados de fundiciones ferríticas de grafito esferoidal endurecidas por solución sólida que se especifican en la tabla 3. A.2 Constitución del material A.2.1 Composición química A fin de cumplir los requisitos para las propiedades mecánicas, se recomienda una estructura ferrítica endurecida por solución sólida a base de silicio. Tabla A.1 − Valores orientativos de composición química P % máx.

Mn % máx. b

Simbólica

Numérica

Si % aprox. a

EN-GJS-450-18

5.3108

3,20

0,05

0,50

EN-GJS-500-14

5.3109

3,80

0,05

0,50

EN-GJS-600-10

5.3110

4,30

0,05

0,50

Designación

a

El contenido de Si puede ser inferior debido a otros elementos de aleación.

b

Con un contenido inferior de Mn (por ejemplo 0,30%), se mejoran la maquinabilidad y el alargamiento.

Si se aumenta el contenido de silicio, el contenido de carbono debería reducirse correspondientemente. A.2.2 Estructura de la matriz La matriz debería ser mayoritariamente de ferrita, con un contenido máximo de perlita del 5%. La cantidad de cementita libre no debería sobrepasar el 1%. A.2.3 Estructura del grafito Principalmente, la estructura del grafito debe tener la forma V y VI de acuerdo con la Norma EN ISO 945-1. Debido al aumento de contenido en silicio, estas fundiciones ferríticas de grafito esferoidal endurecidas por solución sólida pueden presentar algo de grafito compacto (forma III) en las secciones gruesas. Sin embargo, las matrices ferríticas, incluso las que presentan altos niveles de endurecimiento por solución de silicio, son mucho menos sensibles a la nodularidad reducida que las fundiciones endurecidas por cantidades sustanciales de perlita. Un nivel de aproximadamente el 20% de la forma III es aceptable para cumplir las propiedades de tracción mínimas de esta norma europea, siempre y cuando el resto tenga básicamente la forma V y VI.

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A.3 Información adicional A.3.1 Aplicación p aplicaciones que Estos grados de fundición ferrítica de grafitoo esferoidal endurecida por solución sólida se utilizan para requieren buena maquinabilidad, alta ductiliddad y alto límite elástico. A.3.2 Propiedades mecánicas A.3.2.1 Límite convencional de elasticidad al 0,2% p solución sólida es Una de las propiedades características de estaas fundiciones ferríticas de grafito esferoidal endurecidas por su alta proporción de "límite elástico al 0,2%//resistencia a la tracción", del 75% al 85%, en comparacióón con las fundiciones ferríticas-perlíticas de grafito esferoidal, con una u proporción del 55% al 65% (véase la figura A.1). A pesar de esta proporción más elevada, los valores de alargamiento son, al mismo tiempo, considerrablemente superiores para las fundiciones ferríticas de grafito esferooidal endurecidas por solución sólida (comparar la tabla 1 y la tabla 3).

Leyenda a

Fundiciones de grafito esferoidal ferríticas, ferríticaas-perlíticas, perlíticas y ausferríticas

b

Fundiciones ferríticas de grafito esferoidal endureccidas por solución

Figura A.1 − Fund diciones de grafito esferoidal. Muestras de 25 mm Proporción lím mite elástico al 0,2%/resistencia a la tracción Otra propiedad característica de estas fundicioones ferríticas de grafito esferoidal endurecidas por soluciión sólida es que para un valor equivalente en dureza, el límite de elaasticidad es significativamente superior, tal y como se muuestra en la figura A.2 (véase también la tabla C.1).

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Leyenda a

Fundiciones de grafito esferoidal ferríticas, ferríticaas-perlíticas y perlíticas

b

Fundiciones ferríticas de grafito esferoidal endureccidas por solución

c Figura A.2 − Fundiciones de grafitto esferoidal. Relación entre dureza Brinell y límite convencional de elasticidad al 0,2% (currva basada en los valores medios de esta norma europ pea) Sin embargo, la relación entre la resistencia a la tracción y la dureza Brinell es más o menos idéntiica a la de los grados ferríticos/perlíticos de las fundiciones de graafito esferoidal, tal como se muestra en la figura A.3.

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Leyenda a

Fundiciones de grafito esferoidal ferríticas, ferríticaas-perlíticas y perlíticas

b

Fundiciones ferríticas de grafito esferoidal endureccidas por solución

Figura A.3 − Fundiciiones de grafito esferoidal. Relación entre dureza y resistencia a la tracción (cu urva basada en los valores medios de esta norma euroopea) A.3.2.2 Otras propiedades mecánicas y fíísicas Para obtener más información, véanse los annexos E y F. A.3.3 Maquinabilidad En comparación con los grados ferríticos/perlííticos correspondientes, los grados de la fundición ferríticaa de grafito esferoidal endurecida por solución sólida presentan conssiderablemente menos variación de dureza debido a su esstructura de matriz de fase única. Para un mismo nivel de dureza, essta reducción en la variación de la dureza (véase la tabla C.1), C en combinación con una cantidad de perlita inapreciable, da coomo resultado una mejora en la maquinabilidad.

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ANEXO B (Informativo) VALORES ORIENTATIVOS PARA LAS PROPIEDADES MECÁNICAS MEDIDAS SOBRE PROBETAS MECANIZADAS A PARTIR DE MUESTRAS EXTRAÍDAS DE LAS PIEZAS DE FUNDICIÓN Tabla B.1 − Valores orientativos para las propiedades mecánicas medidas sobre probetas mecanizadas a partir de muestras extraídas de las piezas de fundición para grados ferríticos-perlíticos

Designación del material

Espesor de pared determinante t mm

Simbólica

Numérica

Límite convencional de elasticidad al 0,2% Rp0,2 MPa mín. 220 210 200 220 210 200 220 210 200 240 230 220 250 240 230 250 240 230 250 240 230 300

Resistencia a la tracción

Alargamiento

Rm MPa mín. 340 320 310 340 320 310 340 320 310 390 370 340 390 370 350 390 370 350 390 370 350 440

A % mín. 20 15 12 20 15 12 20 15 12 15 12 10 15 12 10 15 12 10 12 11 8 8

t ≤ 30 30 < t ≤ 60 60 < t ≤ 200 t ≤ 30 EN-GJS-350-22C-RT 5.3101 30 < t ≤ 60 60 < t ≤ 200 t ≤ 30 EN-GJS-350-22C 5.3102 30 < t ≤ 60 60 < t ≤ 200 t ≤ 30 EN-GJS-400-18C-LT 5.3103 30 < t ≤ 60 60 < t ≤ 200 t ≤ 30 EN-GJS-400-18C-RT 5.3104 30 < t ≤ 60 60 < t ≤ 200 t ≤ 30 EN-GJS-400-18C 5.3105 30 < t ≤ 60 60 < t ≤ 200 t ≤ 30 EN-GJS-400-15C 5.3106 30 < t ≤ 60 60 < t ≤ 200 t ≤ 30 EN-GJS-450-10C 5.3107 30 < t ≤ 60 Valores orientativos proporcionados por el fabricante 60 < t ≤ 200 300 480 6 t ≤ 30 EN-GJS-500-7C 5.3200 280 450 5 30 < t ≤ 60 260 400 3 60 < t ≤ 200 360 580 3 t ≤ 30 EN-GJS-600-3C 5.3201 340 550 2 30 < t ≤ 60 320 500 1 60 < t ≤ 200 410 680 2 t ≤ 30 EN-GJS-700-2C 5.3300 390 650 1 30 < t ≤ 60 370 600 1 60 < t ≤ 200 460 780 2 t ≤ 30 EN-GJS-800-2C 5.3301 30 < t ≤ 60 Valores orientativos proporcionados por el fabricante 60 < t ≤ 200 En caso de que el comprador requiera obtener valores mínimos de propiedades mecánicas en una ubicación determinada de la pieza, estos valores tienen que acordarse con el fabricante. EN-GJS-350-22C-LT

5.3100

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Tabla B.2 − Valores orientativos para las propiedades mecánicas medidas sobre probetas mecanizadas a partir de muestras extraídas de las piezas de fundición para grados ferríticos endurecidos por solución sólida

Designación del material

Símbolo

EN-GJS-450-18C

Espesor de pared determinante

Resistencia de ensayo 0,2%

Resistencia a la tracción

Alargamiento

t

Rp0,2

Rm

A

mm

MPa

MPa

%

min.

min.

min.

t ≤ 30

350

440

16

30 < t ≤ 60

340

420

12

Número

5.3108

60 < t ≤ 200 EN-GJS-500-14C

5.3109

t ≤ 30

400

480

12

30 < t ≤ 60

390

460

10

60 < t ≤ 200 EN-GJS-600-10C

5.3110

Valores orientativos proporcionados por el fabricante

Valores orientativos proporcionados por el fabricante

t ≤ 30

450

580

8

30 < t ≤ 60

430

560

6

60 < t ≤ 200

Valores orientativos proporcionados por el fabricante

En caso de que el comprador requiera obtener valores mínimos de propiedades mecánicas en una ubicación determinada de la colada, estos valores tienen que acordarse con el fabricante.

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- 32 -

ANEXO C (Informativo) VALORES ORIENTATIVOS PARA LA DUREZA

C.1 Generalidades Cuando además de las propiedades de tracción se requiere dureza, se recomienda el procedimiento indicado en la tabla C.5. Tabla C.1 − Valores orientativos sobre dureza Brinell

Designación del material

Intervalo de dureza Brinell HBW Espesor de pared determinante t

Simbólica

Numérica

t ≤ 60 mm

60 mm < t ≤ 200 mm

EN-GJS-350-22

5.3102

menos de 160

menos de 160

a

130 a 175 a

EN-GJS-400-18

5.3105

130 a 175

EN-GJS-400-15

5.3106

135 a 180 a

135 a 180 a

EN-GJS-450-18

5.3108

170 a 200

160 a 190

EN-GJS-450-10

5.3107

160 a 210 a

160 a 210 a

EN-GJS-500-14

5.3109

185 a 215

170 a 200

EN-GJS-500-7

5.3200

170 a 230 a

150 a 230 a

EN-GJS-600-10

5.3110

200 a 230

190 a 220

EN-GJS-600-3

5.3201

190 a 270 a

180 a 270 a

EN-GJS-700-2

5.3300

225 a 305 a

210 a 305 a

EN-GJS-800-2

5.3301

245 a 335 a

240 a 335 a

EN-GJS-900-2

5.3302

270 a 360 a

270 a 360 a

NOTA 1 La dureza mínima se obtiene con una matriz ferrítica y bajo contenido en silicio. La dureza aumenta con la cantidad de perlita o incrementando el contenido de silicio. NOTA 2 Los carburos eutécticos aumentan la dureza, pero normalmente no son deseables y es probable que sólo estén presentes en cantidades menores. a

Si el fabricante y el comprador así lo acuerdan, puede adoptarse un intervalo de dureza más reducido; normalmente, un intervalo de tolerancia de entre 30 y 40 unidades de dureza Brinell es aceptable. Este intervalo de dureza puede ser más amplio para los grados con una estructura de matriz ferrítica-perlítica.

C.2 Toma de muestras Cada ensayo de dureza debería llevarse a cabo en una pieza o en una probeta en ubicaciones acordadas entre el fabricante y el comprador. Si no existe ningún acuerdo, el ensayo debería llevarse a cabo sobre ubicaciones representativas que elija el fabricante.

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EN 1563:2011

C.3 Método de ensayo El ensayo de dureza debería llevarse a cabo de acuerdo con la Norma EN ISO 6506-1. Si no es posible realizar el ensayo de dureza sobre la pieza y el fabricante y el comprador están de acuerdo, el ensayo puede llevarse a cabo en un apéndice adjunto a la pieza o bien en una muestra independiente. Si el ensayo se efectúa en un apéndice unido a la pieza, éste no debería separarse antes de concluir ninguno de los tratamientos térmicos necesarios. Si el ensayo se efectúa en una probeta tomada de una muestra de fundición independiente, ésta debería someterse primero a los tratamientos térmicos requeridos para la pieza a la cual representa. C.4 Número y frecuencia de los ensayos de dureza El número y la frecuencia de los ensayos de dureza puede ser objeto de acuerdo entre el fabricante y el comprador durante la formalización del pedido. C.5 Determinación de un intervalo de dureza capaz de cumplir los requisitos sobre propiedades de tracción Este procedimiento se aplica básicamente para la producción en serie de piezas, ya que mediante este sistema es posible obtener el número necesario de muestras. Este procedimiento se utiliza para determinar el intervalo de dureza de un grado de material determinado según sus propiedades de tracción, de acuerdo con la tabla 1 o la tabla 3, para un grado indicado en la tabla C.1, para un proceso de fundición concreto. a) Se selecciona el grado de dureza de la tabla C.1. b) Se selecciona el grado correspondiente en la tabla 1 o en la tabla 3 y el tipo de muestra utilizando los valores que se muestran en la tabla C.1 para resistencia a la tracción y límite convencional de elasticidad al 0,2% del grado de dureza especificado. c) Se conservan sólo las probetas que presentan un valor situado dentro del intervalo de dureza del grado seleccionado, véase a). d) Se determinan los valores de resistencia a la tracción, límite de elasticidad convencional al 0,2%, alargamiento y dureza Brinell para cada probeta. Se redondean los valores de dureza a los 10 HBW más cercanos. Según lo acordado entre el fabricante y el comprador, para alcanzar el nivel de confianza estadística deseado se efectúan los ensayos necesarios para obtener un número mínimo de valores de resistencia a la tracción para cada valor de dureza. e) Se trazan histogramas de las propiedades de tracción en función de la dureza. f) Para cada valor de dureza, se toma el valor mínimo de cada propiedad de tracción como indicador de capacidad del proceso. g) Se especifica como valor mínimo de dureza aquél para el cual la resistencia a la tracción y el límite convencional de elasticidad al 0,2% cumplen los requisitos del grado especificado en la tabla 1 o en la tabla 3. h) Se especifica como valor máximo de dureza aquél para el cual el alargamiento cumple los requisitos del grado especificado en la tabla 1 o en la tabla 3. El intervalo de dureza se encuentra entre los valores mínimo y máximo, tal y como establece el procedimiento anterior.

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ANEXO D (Informativo) NODULARIDAD

La nodularidad de la fundición de grafito esferoidal se define como el porcentaje de partículas de grafito que tienen forma esferoidal o nodular (formas V y VI de la Norma EN ISO 945-1). Mientras que el número de partículas se detecta con un aumento de 100 ×, la determinación de la forma y su porcentaje debería realizarse con un aumento que muestre las partículas de grafito en un tamaño aproximadamente igual al de la figura 1 de la Norma EN ISO 945-1:2008. Mientras la clasificación de la forma del grafito se realiza en base a esta norma por comparación con fotografías de referencia, para este material también se puede aplicar el análisis de imagen por ordenador, con unos parámetros específicos de programa. El nivel de nodularidad no sólo depende del proceso de fabricación, influenciado por ejemplo por la composición química, el contenido residual de magnesio o el modo de inoculación, sino también de la velocidad de enfriamiento del metal fundido en los diferentes espesores de pared. Además, la forma del grafito en el borde superficial se puede ver también afectado por el contacto con el molde. La redondez del nódulo marca sólo un aspecto de la calidad del material. Otros parámetros que influencian las cualidades del material son, entre otros, el número de partículas de grafito y su distribución, la concentración d eperlita, el endurecimiento por solución sólida de la ferrita y los posibles microrechupes. Además, no es posible definir de forma precisa niveles de nodularidad para ciertos módulos de solidificación, en cuanto a la garantía de las propiedades mínimas del material especificadas en esta norma. Sin embargo, por experiencia, un nivel de nodularidad del 80% o más, generalmente asegura que se alcancen las propiedades mínimas de tracción de esta norma, siempre que la matriz de la variedad escogida se ajuste correspondientemente. Más del 15% o 20% del grafito que no se encuentra en las formas V y VI, lo hace en forma IV, y posiblemente en forma III (y puede incluso haber forma II en piezas de pared muy gruesa). Véase también el apartado A.2.3. En las piezas sometidas a cargas severas, especialmente bajo condiciones de fatiga, puede que se requiera una nodularidad más alta (incluidos requisitos para un porcentaje específico de grafito de forma V y VI), sobre todo en los grados ferríticosperlíticos o perlíticos. Este requisito debería evaluarse mediante un estudio experimental específico para la pieza y el grado de material. La velocidad ultrasónica y la frecuencia de resonancia del sonido están influenciadas por la estructura del grafito. Su medición, después de una calibración, puede dar información sobre la nodularidad. Sin embargo, esta medición no puede reemplazar al examen metalográfico.

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ANEXO E (Informativo) INFORMACIÓN ADICIONAL SOBRE LAS CARACTERÍSTICAS MECÁNICAS Y FÍSICAS

La información sobre las propiedades mecánicas y físicas se detalla en la tabla E.1 (además de la incluida en las tablas 1 y 3).

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i

h

g

f

e

d

c

b

a

114

—

MPa

MPa

MPa

169

515 12,5

600 0,50

515

12,5

7,1 2 136

600

0,50

J/(kg⋅K)

μm/(m⋅K)

kg/dm3 μH/m

J/m3

μΩ⋅m

ferrita

36,2

36,2

W/(K⋅m)

ferrita

7,1 2 136

82

700

122

195

0,275

90

m

180

—

MPa⋅

169

0,275

GN/m2

360 360

ferrita

0,50

600

7,1 2 136

12,5

515

36,2

72

700

128

210

0,275

169

405 405

0,53 ferritaperlita

ferritaperlita

2 248

7,2 866

12,5

515

32,5

38

870

149

248

0,275

174

540 540

0,51

1 345

7,1 1 596

12,5

515

35,2

63

800

134

224

0,275

169

450 450

perlita

0,54

2 700

7,2 501

12,5

515

31,1

30

1 000

168

280

0,275

176

630 630

0,54 pearlita o martensita revenida

2 700

7,2 501

12,5

515

31,1

30

1 150

182

304

0,275

176

720 720

0,54 martensita o bainita revenida f

2 700

7,2 501

12,5

515

31,1

30

—

182

304

0,275

176

810 810

—

ferrita

ferrita

nd

b

nd

nd b b

7,0 nd b

—

—

—

ferrita

nd b

nd b

7,0 nd b

—

—

—

65

nd b 72

165

275

0,28 a 0,29

170

— —

140

225

0,28 a 0,29

170

nd b nd b

nd b

7,1 nd b

—

—

—

75

—

130

210

0,28 a 0,29

170

— —

A no ser que se especifique lo contrario, los valores que figuran en esta tabla proceden de mediciones a temperatura ambiente. No determinado. Probetas para límite de fatiga según Wöhler. Sin entalla – En las fundiciones de grafito esferoidal ferríticas recocidas, el límite de fatiga es de aproximadamente el 0,5 × la resistencia a la tracción (en fundiciones de grafito esferoidal con una resistencia a la tracción de 370 MPa). La proporción disminuye cuando aumenta la resistencia a la tracción hasta que, en las fundiciones de grafito esferoidal templadas y revenidas, el límite de fatiga llega aproximadamente a 0,4 × la resistencia a la tracción. La proporción disminuye aún más cuando la resistencia a la tracción supera los 740 MPa. Esta proporción permanece alrededor de 0,45 en los grados ferríticos endurecidos por solución sólida, también con resistencias a la tracción superiores. Con entalla – En una probeta de 10,6 mm de diámetro en la entalla con una entalla en V circunferencial de 45 y un radio de 0,25 mm, el límite de fatiga de las fundiciones de grafito esferoidal recocidas disminuye a un valor de aproximadamente 0,63 × el límite de fatiga en probetas sin entalla de fundiciones de grafito esferoidal con una resistencia a la tracción de 370 MPa. Para piezas mayores, también puede ser perlita. Valores para muestras de fundición de 25 mm; en piezas de paredes más gruesas deberían esperarse valores superiores. Valores KIC indicados para coladas en estado bruto de fundición. Las fundiciones de grafito esferoidal ferritizadas por tratamiento térmico presentan menor resiliencia [12]. Los valores KIC se basan en [12], [15] y [22].

Estructura de la matriz

315 315

MPa MPa

Resistencia a la cizalladura Resistencia a la torsión Módulo de elasticidad E (tracción y compresión) Coeficiente de Poisson v Límite de fatiga c (flexión rotativa) sin entalla d (φ 10,6 mm) Límite de fatiga c (flexión rotativa) con entalla e (f 10,6 mm) Resistencia a la compresión Resiliencia a la fractura g h i KIC Conductividad térmica a 300 ºC Capacidad calorífica específica de 20 °C a 500 °C Coeficiente de dilatación lineal de 20 °C a 400 °C Densidad Permeabilidad máxima Pérdida por histéresis (B = 1T) Resistividad

Designación del material

EN-GJS-350-22 EN-GJS-400-18 EN-GJS-450-10 EN-GJS-500-7 EN-GJS-600-3 EN-GJS-700-2 EN-GJS-800-2 EN-GJS-900-2 EN-GJS-450-18 EN-GJS-500-14 EN-GJS-600-10

Unidad

Característica

Tabla E.1 − Características típicas a

EN 1563:2011 - 36 -

- 37 -

EN 1563:2011

ANEXO F (Informativo) RESILIENCIA A LA FRACTURA, ENERGÍA DE IMPACTO Y DUCTILIDAD DE LAS FUNDICIONES DE GRAFITO ESFEROIDAL

F.1 Generalidades Las propiedades mecánicas de las fundiciones de grafito esferoidal se rigen por cuatro factores: − la microestructura de matriz, en la que el tipo (estado bruto de fundición completamente ferrítico, ferrítico-perlítico o completamente perlítico) y la finura controlan el efecto de resistencia estructural de la perlita; − el grado de endurecimiento por solución sólida de la ferrita de la matriz (también de cualquier perlita) debido al nivel de silicio de la aleación de base ternaria Fe-C-Si y a los niveles de otros elementos adecuados; − la morfología del grafito (nodularidad y número de nódulos); y − la existencia de imperfecciones. Como la mayoría de metales ferrosos, las fundiciones de grafito esferoidal presentan un comportamiento en fractura que también varía según la temperatura, el estado de tensiones y la velocidad de deformación. F.2 Mecánica de la fractura En el marco del concepto de mecánica de la fractura, la tensión permisible de los componentes y el tamaño de las imperfecciones estructurales están cuantitativamente vinculados a través de la resiliencia a la fractura, una propiedad del material que caracteriza la resistencia a la propagación inestable de grietas. Una imperfección de tamaño crítico a un determinado nivel de tensión provoca la propagación inestable de grietas y una rotura rápida bajo carga estática, es decir, fractura frágil. La carga cíclica puede provocar una extensión lenta y estable de grietas, o agrietamiento por fatiga, antes de la rotura final. El objetivo del análisis de la mecánica de la fractura consiste en determinar los tamaños de grieta (o imperfección) crítica que bastan para provocar la rotura a determinados niveles de tensión. La mecánica de fractura lineal elástica (LEFM) permite determinar de forma experimental una propiedad de material intrínseca denominada resiliencia a la fractura por deformación plana KIC; se mide con la unidad MPa· m y puede utilizarse en los cálculos de diseño. Una vez conocida, para cada nivel de tensión concreto puede calcularse de forma cuantitativa un tamaño de grieta crítico. Otra opción posible es calcular el nivel de tensión admisible para un tamaño de grieta concreto [13]. En los materiales dúctiles a temperatura ambiente, como la mayoría de fundiciones de grafito esferoidal, el concepto de mecánica de fractura lineal elástica sólo puede aplicarse a bajas temperaturas, a altas velocidades de carga o cuando se produce fragilización, por ejemplo debido a grandes espesores de pared. En el último caso, el estado de tensión triaxial resultante, asociado a condiciones de deformación plana, reduce el tamaño de la zona plástica en el extremo de la grieta hasta tres veces en relación con la zona plástica biaxial de tensión plana característica de una pared delgada. Un estado de tensión triaxial potencia el comportamiento frágil de un material, mientras que un estado de tensión biaxial o plano mejora la deformación plástica y el comportamiento dúctil [13]. La mecánica de fractura elasto-plástica (EPFM) (o mecánica de fractura no lineal) ofrece el concepto más general, la integral J, especialmente para materiales no lineales, aunque también se puede aplicar a los materiales lineales y cuasilineales. La medición directa de KIC a temperatura ambiente y a temperaturas más altas es difícil en las fundiciones de grafito esferoidal, ya que requiere probetas grandes para suprimir la deformación plástica, sobre todo en los grados con mayor resiliencia. Por este motivo, los valores KIC normalmente se deducen de la medición de JIC. Los valores JIC medidos (indicados en kN/m) pueden convertirse entonces a KIC (en MPa· m = 106 N·m-1,5) mediante la relación JIC = KID2·E-1·(1-ν2) [13].

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Los ensayos de flexión por choque con probbetas entalladas pueden utilizarse para determinar un parrámetro dinámico de resiliencia a la fractura KID. Los avances en mecánica de la fractura han coonducido a enfoques de diseño seguro resistente a la fracttura mediante FMBD (diseño basado en la mecánica de fractura). En E vez de simplemente evitar las temperaturas en las quue la fractura frágil es probable bajo ciertas condiciones de carga sevvera (no necesariamente relevantes para el caso de diseño real), puede utilizarse FMBD para determinar si la fractura frágil es un modo de rotura posible. Una aplicación exigente enn la que el FMBD ha permitido la cualificación de una fundición dee grafito esferoidal son los contenedores de transporte paraa material radioactivo [14] [23]. F.3 Resiliencia a la fractura De acuerdo con la tabla E.1, los niveles KID para los grados ferríticos-perlíticos disminuyen de 90 MPaa· m en los completamente ferríticos hasta 30 MPa· m en los coompletamente perlíticos. Los valores previos citados en veersiones anteriores de esta norma europea eran de dos a tres vecess inferiores debido al uso inicial de probetas de tamañoo insuficiente para la mecánica de fractura lineal elástica [15]. En [17] se facilita información sobre la influuencia del contenido en silicio sobre la resiliencia a la fraactura. La determinación de la resiliencia a la fractuura por JIC (determinada a baja velocidad de deformaciónn y convertida a KIC) confirma un ligero descenso en la resilienciaa en matrices ferríticas conforme crecen el contenido dee silicio y su nivel de resistencia correspondiente. Sin embargo, en e el mismo nivel intermedio de resistencia a la traccción (500 MPa), una matriz ferrítica endurecida por solución de silicio s todavía tiene más resiliencia que una ferrítica-peerlítica (72 MPa· m frente a 63 MPa· m ), véanse las barras grisses de la figura F.1. También se observa un ligero descenso de ressiliencia similar mediante KID y, en este caso, los niveles KID (cuando el tamaño de probeta es insuficiente para la mecánica de fractura lineal elástica) son iguales para las dos fuundiciones de grafito esferoidal de resistencia intermedia a la traccción [17]. Véanse los rombos negros de la figura F.1.

( grises) Figura F.1 − Comparación de resilieencia a la fractura determinada por KIC [MPa⋅ m ] (barras basada en JIC y por KID [MPa⋅ m ] (rombos negros) entre tres fundiciones de grafitoo esferoidal completamente ferríticas, endurecidas por solución sólida con contenido en silicio crecientee (hasta 3,8% Si), n [17], a la derecha y una fundición de grafito esferoidal ferrrítica-perlítica de resistencia intermedia a la tracción

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EN 1563:2011

F.4 Energía de impacto F.4.1 Ensayo de flexión por choque con entalla en V El ensayo de flexión por choque con probeta entallada en V con péndulo de Charpy es desde hace tiempo el método más común para determinar la resistencia a la fractura frágil. Este método mide la energía de impacto total absorbida [en J] (o energía de impacto con entalla) en la iniciación y propagación de grietas hasta la fractura final [13]. Inicialmente, el ensayo de energía de impacto (flexión por choque) se desarrolló para controlar transición de fractura dúctil a frágil en chapas de acero a bajas temperaturas. Sin embargo, debido básicamente a su simplicidad y bajo coste, posteriormente se ha adoptado como método general y se utiliza con un ámbito de aplicación mucho más amplio. La energía de impacto se mide en julios (J = N·m), mientras que la resiliencia se mide en MPa· m (= 106 N·m-1,5) y la resistencia en MPa (= 106 N·m-2). Esto ilustra la estrecha relación entre las unidades de resiliencia y resistencia. Las principales razones para preferir la resiliencia a la fractura en vez de la energía de impacto para evaluar las fundiciones son tres: a) La velocidad de deformación (540 s-1) provocada por el impacto del péndulo en la probeta entallada en V es alrededor de cuatro órdenes de magnitud superior a las velocidades de deformación (≤ 0,06 s-1) que se registran en las aplicaciones severas comunes [16]. b) Las piezas de fundición son casi siempre suficientemente grandes como para estar cargadas bajo condiciones de deformación plana, a diferencia de las condiciones de tensión plana en las secciones finas, donde no existe restricción de contracción [13]. Desgraciadamente, estas diferencias (estado de tensión y velocidad de deformación) pueden elevar la temperatura de transición de frágil a dúctil en más de 100 K y ocultar el comportamiento dúctil real experimentado en las aplicaciones [15], [18]. c) La energía de impacto en julios no puede utilizarse en cálculos de diseño [13]. Es bien sabido que un aumento en el nivel de silicio reduce la energía de impacto de las fundiciones de grafito esferoidal. Sin embargo, el comportamiento de impacto es parecido para los grados ferríticos EN-GJS-500-14 y ferríticos-perlíticos EN-GJS-500-7 [17], véase la figura F.2.

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Figura F.2 − Comparación de en nergías de impacto (probetas Charpy con entalla en V) V a varias temperaturas entre tres fundicion nes de grafito esferoidal completamente ferríticas, en ndurecidas por solución sólida con conttenido en silicio creciente (hasta 3,8% Si), y una fund dición de grafito esferoidal ferríttica-perlítica de resistencia intermedia a la tracción [17] [ En [15], [18], [19] y [20] se puede encontrar información adicional sobre la energía de impacto y la reesiliencia a la fractura de las fundiciones de grafito esferoidal en coomparación con otros materiales de fundición. F.4.2 Ensayo de flexión por choque sin en ntalla Los ensayos de flexión por choque mediantee probetas Charpy sin entalla a temperatura ambiente norrmalmente se utilizan como método indirecto para determinar la conformidad c con la microestructura necesaria tras el traatamiento térmico de austemerizado. Aun así, este método cada vez se utiliza más en las fundiciones de grafito esferoidaal en estado bruto de e modo fractográfico desde separación (frágil) a coalesceencia de microhuecos fundición, para detectar cualquier transición en (dúctil) debido a cambios en la temperatura [220]. El anexo I proporciona valores de energía de impacto sin entalla para distintos grados de fundiciones de grafito esferoidal. Para la misma resistencia máxima a la traccióón, muestra que las fundiciones de grafito esferoidal enduurecidas por solución de silicio presentan valores superiores de este parámetro. F.5 Alargamiento a la rotura l fractura) que, si no El alargamiento de rotura AS [%], es una meddida de ductilidad a tracción (deformación plástica tras la existen datos KIC, puede proporcionar la segunnda mejor información sobre la resistencia a la fractura fráágil, al menos para las velocidades de deformación bajas o intermedias que normalmente se dan en múltiples aplicaciones. g esferoidal en estado bruto de fundición, aumentar el e nivel de resistencia Se ha descubierto que en las fundiciones de grafito endureciendo una matriz ferrítica por soluciónn sólida mediante un aumento en la cantidad de silicio reeduce la ductilidad en mucha menor medida que el endurecimiento estructural convencional, que consiste en un aumento en la cantidad de perlita para alcanzar el mismo nivel de resistencia a la tracción [16]. g puede ser muy En relación a este hecho, también queda claroo que el límite para un nivel aceptable de nodularidad del grafito inferior en los grados ferríticos que en los perrlíticos, y que la tolerancia para una nodularidad pobre ess mucho mayor en los grados ferríticos [21], al menos con carga esttática. En [16] se puede encontrar un ejemplo que ilustraa que esto también es válido para las matrices ferríticas que poseen grados g más altos de endurecimiento por solución sólida dee silicio.

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EN 1563:2011

ANEXO G (Normativo) PROCEDIMIENTO O DE CORTE PARA MUESTRAS DE ENSAYO

Figura G.1 − Proocedimiento de corte para muestras con forma de Y de tipo I,, tipo II, tipo III y tipo IV (véase la figura 2)

Figura G.2 − Procedimiento de corte para muestras incluidas en la pieza de tipoo A, tipo B, tipo C y tipo D (véase la figura 4)

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ANEXO H (Informativo) COMPARACIÓN DE LAS DESIGNACIONES DE MATERIAL DE LAS FUNDICIONES DE GRAFITO ESFEROIDAL DE ACUERDO CON LA NORMA EN 1560 [1] Y EL INFORME TÉCNICO ISO/TR 15931 [24]

Este anexo informativo compara las designaciones de material de los grados normalizados de fundición de grafito esferoidal según los sistemas de designación ISO y EN. Tabla H.1 − Designaciones de material de las fundiciones de grafito esferoidal. Clasificación basada en las propiedades mecánicas medidas sobre probetas mecanizadas preparadas a partir de muestras de fundición EN 1563:2011, Tabla 1 y tabla 3 Simbólica

EN 1563:1997

ISO 1083:2004 [11]

Numérica

Tabla 1

Tabla 3

EN-GJS-350-22-LT

5.3100

EN-JS1015

EN-JS1019

ISO 1083/JS/350-22-LT/S

ISO 1083/JS/350-22-LT/U

EN-GJS-350-22-RT

5.3101

EN-JS1014

EN-JS1029

ISO 1083/JS/350-22-RT/S

ISO 1083/JS/350-22-RT/U

EN-GJS-350-22

5.3102

EN-JS1010

EN-JS1032

ISO 1083/JS/350-22/S

ISO 1083/JS/350-22/U

EN-GJS-400-18-LT

5.3103

EN-JS1025

EN-JS1049

ISO 1083/JS/400-18-LT/S

ISO 1083/JS/400-18-LT/U

EN-GJS-400-18-RT

5.3104

EN-JS1024

EN-JS1059

ISO 1083/JS/400-18-RT/S

ISO 1083/JS/400-18-RT/U

EN-GJS-400-18

5.3105

EN-JS1020

EN-JS1062

ISO 1083/JS/400-18 /S

ISO 1083/JS/400-18 /U

EN-GJS-400-15

5.3106

EN-JS1030

EN-JS1072

ISO 1083/JS/400-15 /S

ISO 1083/JS/400-15 /U

EN-GJS-450-18

5.3108

—

—

EN-GJS-450-10

5.3107

EN-JS1040

EN-JS1132

EN-GJS-500-14

5.3109

—

—

—

—

—

ISO 1083/JS/500-10 /S

ISO 1083/JS/500-10 /U

5.3200

EN-JS1050

EN-JS1082

ISO 1083/JS/500-7 /S

ISO 1083/JS/500-7 /U

—

—

—

ISO 1083/JS/550-5 /S

ISO 1083/JS/550-5 /U

EN-GJS-600-10

5.3110

—

—

EN-GJS-600-3

5.3201

EN-JS1060

EN-JS1092

ISO 1083/JS/600-3 /S

ISO 1083/JS/600-3 /U

EN-GJS-700-2

5.3300

EN-JS1070

EN-JS1102

ISO 1083/JS/700-2 /S

ISO 1083/JS/700-2 /U

EN-GJS-800-2

5.3301

EN-JS1080

EN-JS1112

ISO 1083/JS/800-2 /S

ISO 1083/JS/800-2 /U

EN-GJS-900-2

5.3302

EN-JS1090

EN-JS1122

ISO 1083/JS/900-2 /S

ISO 1083/JS/900-2 /U

— EN-GJS-500-7 —

Tabla 1 y A.1

Tabla 3 y A.1

— ISO 1083/JS/450-10 /S

— ISO 1083/JS/450-10 /U

—

—

—

—

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ANEXO I (Informativo) ENSAYO DE FLEXIÓN POR CHOQUE SIN ENTALLA

I.1 Valores de energía de impacto Los valores mínimos de energía de impacto para los distintos grados de material deberían ser los que se especifican en la tabla I.1 y en la tabla I.2. Dichos valores se aplican a muestras de fundición con un espesor o diámetro de 25 mm.

Tabla I.1 − Valores de energía de impacto sin entalla para grados ferríticos-perlíticos de fundición de grafito esferoidal

Designación del material

Valores mínimos de energía de impacto 23 ºC ± 5 ºC J

EN-GJS-350-22/22-RT/22-LT

120

EN-GJS-400-18/18-RT/18-LT

120

EN-GJS-400-15

100

EN-GJS-450-10

80

EN-GJS-500-7

70

EN-GJS-600-3

40

EN-GJS-700-2

20

EN-GJS-800-2

15

Tabla I.2 − Valores de energía de impacto sin entalla para grados ferríticos de fundición de grafito esferoidal endurecidos por solución

Designación del material

Valores mínimos de energía de impacto 23 ºC ± 5 ºC J

EN-GJS-450-18

100

EN-GJS-500-14

80

EN-GJS-600-10

70

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EN 1563:2011

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I.2 Probeta Las probetas de impacto deberían prepararse según las dimensiones de la figura 6, pero sin la entalla. I.3 Método de ensayo El ensayo de flexión por choque debería llevarse a cabo sobre cuatro probetas sin entalla de acuerdo con la Norma EN ISO 148-1, mediante un equipo de ensayo con la energía adecuada para determinar las propiedades de forma correcta. El valor más bajo de energía de impacto debería descartarse. Debería utilizarse la media de los tres valores restantes. I.4 Contraensayos Debería permitirse realizar contraensayos bajo las mismas condiciones especificadas en el capítulo 10.

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ANEXO J (Informativo) CAMBIOS TÉCNICOS SIGNIFICATIVOS ENTRE ESTA NORMA EUROPEA Y SU EDICIÓN ANTERIOR

Tabla J.1 − Cambios técnicos significativos entre esta norma europea y su edición anterior Capítulo/párrafo/tabla/figura

Cambio

1

Adición de grados de fundición ferrítica de grafito esferoidal endurecida por solución sólida.

3

Definiciones añadidas: fundición ferrítica-perlítica de grafito esferoidal, fundición ferrítica de grafito esferoidal endurecida por solución sólida, muestra de fundición, muestra independiente, muestra adjunta, muestra incluida en la pieza y espesor de pared determinante.

7

Las propiedades mecánicas dependen del espesor de pared, tal como se muestra en las tablas 1, 2 y 3.

7

Se ha eliminado la clasificación en función de la dureza (anexo A de la Norma EN 1563:1997). El anexo C proporciona valores orientativos sobre la dureza de los distintos grados de fundición.

7.2, tablas 1 y 2

Se ha modificado la estructura de la designación numérica.

7.2.1.1, tabla 1

Fundiciones ferríticas-perlíticas de grafito esferoidal: las propiedades mecánicas mínimas requeridas aplican a varios tipos de muestras de fundición y se especifican para tres rangos de espesor de pared determinante.

7.2.1.2, tabla 2

Fundiciones ferríticas-perlíticas de grafito esferoidal: los valores mínimos de energía de impacto aplican a varios tipos de muestras de fundición y se especifican para tres rangos de espesor de pared determinante.

7.3.1, tabla 3

Fundiciones ferríticas de grafito esferoidal endurecidas por solución sólida: las propiedades mecánicas mínimas requeridas aplican a varios tipos de muestras de fundición y se especifican para tres rangos de espesor de pared determinante.

8.2.1, tabla 4

Se especifican tipos y tamaños de muestras de fundición y tamaños de probetas de tracción en relación al espesor de pared determinante de la pieza.

Anexo A

Se ha añadido el anexo informativo A que ofrece información adicional sobre fundiciones ferríticas de grafito esferoidal endurecidas por solución sólida.

Anexo B

Anexo informativo B (anexo D en la Norma EN 1563:1997) que proporciona valores orientativos sobre propiedades mecánicas medidas sobre probetas mecanizadas a partir de una pieza para tres rangos de espesor de pared determinante.

Anexo C

Se ha añadido el anexo informativo C que proporciona valores orientativos sobre dureza.

Anexo D

Se ha añadido el anexo informativo D con datos sobre la nodularidad.

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Capítulo/párrafo/tabla/figura

Anexo E

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Cambio Anexo informativo E (anexo B en la Norma EN 1563:1997) que proporciona información adicional sobre las propiedades mecánicas y físicas de los grados de fundición ferrítica de grafito esferoidal endurecidos por solución sólida. Se ha eliminado el anexo normativo E "Formación de unidades de ensayo y número de ensayos" existente en la Norma EN 1563:1997.

Anexo F

Se ha añadido el anexo informativo F que presenta y comenta el concepto de resiliencia (resistencia a la propagación de grietas bajo una tensión determinada), y lo compara con la energía de impacto.

Anexo G

Se ha añadido el anexo normativo G que incluye el procedimiento de corte de las muestras de fundición.

Anexo H

Se ha añadido el anexo informativo H para la comparación de las designaciones de material de las fundiciones de grafito esferoidal de acuerdo con la Norma EN 1560 y el Informe Técnico ISO/TR 15931.

Anexo I

Se ha añadido el anexo informativo I con datos sobre el ensayo de impacto sin entalla.

NOTA Los cambios técnicos mencionados incluyen los cambios técnicos significativos de la norma EN revisada, pero esto no representa una lista exhaustiva de todas las modificaciones respecto a la versión anterior.

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ANEXO ZA (Informativo) CAPÍTULOS DE ESTA NORMA EUROPEA RELACIONADOS CON LOS REQUISITOS ESENCIALES U OTRAS DISPOSICIONES DE LA DIRECTIVA 97/23/CE

Esta norma europea ha sido elaborada bajo un Mandato dirigido a CEN por la Comisión Europea y por la Asociación Europea de Libre Comercio, para proporcionar un medio de dar cumplimiento a los requisitos esenciales de la Directiva 97/23/CE. Una vez que esta norma se cite en el Diario Oficial de la Unión Europea bajo esta directiva, y se implemente como norma nacional en al menos un Estado Miembro, el cumplimiento de los capítulos de esta norma indicados en la tabla ZA.1, dentro de los límites del campo de aplicación de esta norma, es un medio para dar presunción de conformidad con los requisitos esenciales específicos de esta directiva y los reglamentos de la AELC asociados. Para esta norma armonizada de soporte dedicada a materiales, la presunción de conformidad con los requisitos esenciales de la Directiva se limita a los datos técnicos del material en la norma, y no presume la adecuación del material al equipo específico. Consecuentemente, los datos técnicos del material dados en la norma deberían evaluarse respecto a los requisitos de diseño del equipo específico para verificar que se satisfacen los requisitos esenciales de la Directiva de Equipos a Presión (PED). Tabla ZA.1 − Correspondencia entre la Norma EN 1563 y la Directiva de equipos a presión 97/23/EC Capítulo(s)/apartado(s) de esta norma europea

Tema

Observaciones/Notas

Tablas 1, 2 y 3

Propiedades del material

Anexo l, 4.1 a) de la Directiva

11

Conformidad del material y documentación Anexo l, 4.3 de la Directiva certificada del fabricante

ADVERTENCIA: Los productos incluidos en el campo de aplicación de esta norma pueden estar afectados por otros requisitos o directivas de la UE.

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EN 1563:2011

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[21]

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[24]

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Génova, 6 28004 MADRID-España

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