El límite elástico de A-286 depende del estado del material, de la temperatura de ensayo y de la definición de límite elástico. Para un estado de barra solubilizado y envejecido, Carpenter indica un límite elástico convencional típico al 0.2% de 655 MPa a 21.1°C y de 607 MPa a 649°C. Son valores de referencia para las probetas de barra indicadas, no valores mínimos de aceptación para todos los pernos de A-286. [1, p.3]
Comience por la tabla de temperaturas siguiente y compruebe después el encabezado de la columna antes de comparar un valor con su requisito de compra. La guía específica de tratamiento térmico de A-286 explica la selección del proceso; esta guía se centra en interpretar y utilizar los datos de resistencia.
Límite elástico de A-286 a temperatura ambiente y elevada
Estado para todas las filas: Barra de 7/8 pulgadas (22.2 mm) de diámetro, solubilizada a 1800°F (982°C) durante una hora y templada en aceite, después envejecida a 1325°F durante 16 horas y enfriada al aire. Carpenter los identifica como propiedades mecánicas típicas. La tabla selecciona la columna de límite elástico convencional al 0.2% y siete temperaturas indicadas; no reproduce la tabla completa de propiedades. [1, p.3]
| Temperatura de ensayo, °C | Temperatura de la fuente, °F | Límite elástico convencional al 0.2%, MPa |
|---|---|---|
| 21.1 | 70 | 655 |
| 427 | 800 | 641 |
| 538 | 1000 | 603 |
| 593 | 1100 | 621 |
| 649 | 1200 | 607 |
| 704 | 1300 | 593 |
| 760 | 1400 | 427 |
La serie no desciende en cada incremento de temperatura: el valor indicado a 593°C es ligeramente superior al de 538°C. Limite esa observación a este conjunto de datos; no establece un mecanismo general de endurecimiento. No fuerce una línea recta descendente entre los puntos ni interpole un valor de aceptación para una temperatura no incluida. Un resultado de tracción medido a 760°C tampoco establece una temperatura de servicio admisible de 760°C para una unión atornillada.
Por qué difieren los valores de límite elástico al 0.02% y al 0.2%
En un gráfico de tensión-deformación, una recta desplazada discurre paralela al tramo elástico inicial de la curva medida, partiendo de la deformación convencional especificada en el eje de deformaciones. La tensión en su intersección con la curva medida es el límite elástico convencional. Una deformación convencional del 0.2% parte de 0.002 de deformación; una del 0.02% parte de 0.0002. Distintas deformaciones convencionales seleccionan distintos puntos informados. No es un porcentaje de la resistencia a tracción ni el alargamiento a la rotura. La guía NBS de datos de propiedades de tracción distingue el límite elástico convencional de otras medidas del límite elástico y destaca la necesidad de registrar el método y la deformación convencional junto con el resultado. [2, pp.6–7]
La misma fila de 649°C de Carpenter contiene tres magnitudes distintas:
| Encabezado de columna | Valor indicado, MPa | Cómo utilizar el valor |
|---|---|---|
| Límite elástico convencional al 0.02% | 431 | Mantenga vinculada la definición del 0.02%. |
| Límite elástico convencional al 0.2% | 607 | Utilice esta columna al consultar el valor del fabricante al 0.2%. |
| Resistencia a la tracción | 714 | Es la resistencia máxima a tracción, una propiedad distinta. |
431 MPa no puede volver a etiquetarse como valor al 0.2%. Tampoco puede convertirse un resultado de una deformación convencional a otra multiplicándolo por diez. Si un informe indica «límite elástico» sin su definición, pregunte al emisor qué método y deformación convencional se utilizaron.
Haga coincidir el estado antes de comparar informes
A-286 (UNS S66286) es una aleación de base hierro endurecible por precipitación utilizada para componentes de alta temperatura, incluidos elementos de fijación. La designación de la aleación deja abierto el estado de procesamiento. [1] Una barra de partida solubilizada y un elemento de fijación terminado y envejecido son objetos de ensayo distintos. El trabajo en frío, el envejecimiento y la secuencia de fabricación también pueden cambiar la propiedad informada. Mantenga el estado aprobado y la base de las probetas junto al requisito de resistencia.
Para un pedido de pernos, identifique la especificación y edición aplicables, cualquier clase requerida, el estado final y si la aceptación corresponde al elemento de fijación terminado o a una probeta representativa acordada. ASTM E8/E8M abarca ensayos de tracción a temperatura ambiente; ASTM E21 aborda ensayos de tracción a temperatura elevada. Nombrar un método de ensayo no proporciona el límite de aceptación del pedido. [3] [4]
ASTM también señala que las probetas de tracción extraídas de zonas seleccionadas pueden no representar el producto completo ni su comportamiento en servicio. [3, §4.2] Utilice la tabla del fabricante para una revisión inicial del material; utilice registros conformes al pedido para decidir si un lote suministrado supera el ensayo especificado.
¿Cuál es la temperatura máxima de funcionamiento de los elementos de fijación de A-286?
La tabla de límite elástico no define una temperatura máxima de funcionamiento. Un elemento de fijación debe cumplir los requisitos de carga y vida de la unión a su temperatura real de metal. Un ensayo de tracción breve no puede establecer la resistencia a la fluencia, a la rotura bajo tensión ni a la pérdida de precarga durante una permanencia prolongada. El resumen histórico de materiales de fijación de la NASA indica 1200°F (unos 649°C) para A-286. Considérelo una referencia de selección, no una aprobación incondicional de un perno y una unión concretos. [1] [5]
¿Resiste A-286 la relajación de tensiones a 600°C?
Los datos de límite elástico anteriores no establecen cuánta fuerza de apriete conservará un elemento de fijación de A-286 durante servicio sostenido a 600°C. Para servicio sostenido cerca de 600°C, especifique la duración del servicio y la fuerza de apriete conservada requerida, y solicite después pruebas que correspondan al estado de material propuesto, la temperatura, el tiempo y la tensión inicial. Los experimentos publicados de relajación de A-286 utilizan condiciones definidas de procesamiento y carga; no proporcionan un porcentaje universal de pérdida de precarga para pernos terminados. [5] [6]
Incluya en la revisión de la unión la tuerca, la arandela, la junta de estanqueidad cuando se utilice, los materiales apretados y los ciclos térmicos. La dilatación térmica puede cambiar la carga del perno aunque el material supere su ensayo de límite elástico a alta temperatura. La guía de precarga y fluencia explica estos mecanismos por separado. Para una preselección de materiales, la guía de A-286 frente a 718 compara ejemplos de resistencia a alta temperatura de fabricantes, indicando sus distintos tamaños de barra y procesos de tratamiento.
Ejemplo resuelto: ¿qué informe responde al requisito de límite elástico a alta temperatura?
El requisito y los valores de informes siguientes son ejemplos didácticos ficticios, no límites ASTM, resultados de proveedores ni un proyecto de BYBOLT. Suponga que un pedido exige un límite elástico convencional mínimo al 0.2% de 580 MPa a 649°C. El objeto de ensayo aprobado, el estado final, los criterios de muestreo y la identificación del lote quedan fijados por ese pedido.
| Resultado del informe | Qué puede concluir el comprador | Siguiente acción |
|---|---|---|
| 660 MPa, deformación convencional del 0.2%, ensayado a 21°C | La temperatura de ensayo no coincide con el requisito de 649°C. | Obtenga las pruebas requeridas a temperatura elevada; el valor mayor a temperatura ambiente no resuelve el requisito. |
| 590 MPa, deformación convencional del 0.02%, ensayado a 649°C | La definición de límite elástico informada difiere de la base especificada del 0.2%. Esa diferencia por sí sola no demuestra menor resistencia del material. | Aclare el informe y obtenga el resultado especificado o unos criterios de aceptación expresamente aprobados; no cambie silenciosamente la denominación del valor. |
| 600 MPa, deformación convencional del 0.2%, ensayado a 649°C; coinciden todos los requisitos indicados de probeta, estado y lote | Cumple este criterio de límite elástico con un margen de 20 MPa. | Dé por resuelto este ensayo y complete después las demás comprobaciones de plano, ensayos y documentos antes de la liberación. |
Un valor de ficha técnica superior a 580 MPa no supliría un resultado específico de lote faltante. A la inversa, superar esta comprobación de límite elástico no resuelve la vida a rotura, la fatiga, la corrosión ni la conservación de la fuerza de apriete.
¿Qué debe acompañar a un requisito de resistencia de A-286?
Indique la norma, la edición, la forma del producto y el estado final. AMS 5731 y AMS 5737 no son etiquetas intercambiables para el mismo tratamiento: los títulos publicados por SAE identifican material solubilizado a 1800°F y endurecible por precipitación para AMS 5731, frente a material solubilizado a 1650°F y posteriormente tratado por precipitación para AMS 5737. Esos títulos no establecen todos los requisitos del perno terminado. [7] [8]
Para elementos de fijación roscados conforme a ASTM A453/A453M grado 660, indique la clase A, B, C o D requerida y aplique sus requisitos específicos. No deduzca una clase ASTM a partir de un número AMS ni de una lectura de dureza. La guía de tratamiento térmico de A-286 y pedidos de grado 660 abarca las cuestiones de proceso y aceptación. [9]
¿Puede un certificado 3.1 o un resultado de PMI demostrar el estado requerido?
Un certificado EN 10204 3.1 informa de resultados de inspección específicos frente al pedido; compruebe que su producto, estado y lote de ensayo representan los elementos de fijación suministrados. Mantenga la cadena desde la colada de fusión, pasando por los lotes de fabricación y tratamiento térmico, hasta las piezas enviadas. Una coincidencia de grado por PMI espectrométrica verifica la composición química dentro de la capacidad del método; no demuestra el tratamiento de envejecimiento ni el límite elástico a alta temperatura. Acuerde la cobertura de PMI antes de pedir: la PMI al 100% no es automática. Consulte la guía de MTC, PMI y registros de inspección para las comprobaciones de recepción.
Incluya los criterios de resistencia requeridos en la consulta
Para una consulta de pernos hexagonales de A-286, envíe el plano, la cantidad y el requisito del que ya dispone. Incluya la propiedad y la definición de deformación convencional, la temperatura de ensayo, el mínimo requerido, la especificación aplicable y el estado final. Identifique los puntos pendientes para su revisión en lugar de elegir un valor de ficha técnica como nuevo requisito. La página del material A-286 ofrece el acceso a la selección del grado y del producto.
Para pernos hexagonales a medida, espárragos de A-286 o tornillos con hexágono interior, confirme la disponibilidad para el tamaño, la rosca, el estado final y el conjunto de ensayos reales. Que haya barra de A-286 disponible no establece que existan piezas terminadas y cualificadas en stock. Pida que el presupuesto separe disponibilidad de material, fabricación, tratamiento térmico y cualquier ensayo adicional.
Carpenter señala el rápido endurecimiento por deformación de A-286 durante el trabajo en frío y recomienda ajustar los parámetros de mecanizado a la pieza. Acuerde el proceso de fabricación para el estado final requerido y verifique después las dimensiones y las roscas tras el procesamiento. Para el montaje, acuerde los materiales compatibles, el estado superficial y el lubricante o recubrimiento para el medio y la temperatura de funcionamiento; cualifique después el procedimiento de apriete para esa combinación. La guía de gripado de roscas explica por qué la dureza por sí sola no puede evitar el agarrotamiento. [1] [10]
Cada suministro de BYBOLT incluye un certificado MTC / EN 10204 3.1, trazabilidad por número de colada y ensayos mecánicos; los productos roscados incluyen controles PASA / NO PASA por muestreo. Los objetos de ensayo, métodos y aceptación siguen el pedido acordado. Los ensayos a temperatura elevada específicos del proyecto y el alcance de sus informes deben acordarse durante la preparación del presupuesto. Envíe el plano y los requisitos de ensayo para su revisión.