Primer plano de un perno de cabeza hexagonal con roscas visibles.

Dureza de Inconel 718: tratamiento térmico, escalas e inspección de pernos

Interprete valores de dureza de 718 identificados por estado, distinga las escalas Rockwell de los resultados convertidos y compruebe si el informe representa el lote de pernos terminados.

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Inconel 718 no tiene un único valor de dureza aplicable a todos los estados de suministro. Un resultado útil identifica el estado de tratamiento térmico, la escala de dureza y el material o pieza ensayados. Para un pedido de pernos, también debe vincular el ensayo con el lote terminado y el requisito de aceptación.

Las observaciones seleccionadas de barra envejecida siguientes son 45 HRC y 46 HRC. Ayudan a explicar datos publicados de material; la dureza requerida del perno procede del estado final y el requisito de aceptación especificados. Compare sobre esa base un valor de manual, un certificado de barra y un informe de pieza terminada.

Los valores publicados de dureza de 718 necesitan sus condiciones

El envejecimiento es un tratamiento térmico controlado, no tiempo de almacenamiento. En 718, el recocido de solubilización prepara el material para un tratamiento posterior de envejecimiento que forma partículas endurecedoras dentro del metal. Por tanto, las dos etapas producen estados de material y resultados de dureza distintos. [1, p.2]

La tabla 8 de Special Metals informa de estas observaciones a temperatura ambiente en su primer grupo de barras laminadas en caliente de 0.625 pulgadas. [1, p.6]

Observaciones seleccionadas de barra de 718 laminada en caliente de 0.625 pulgadas
Condición indicadaDurezaEstado
Recocido a 1750°F durante 1 hora99 HRBRecocido
Recocido a 1950°F durante 1 hora85 HRBRecocido
Recocido a 1750°F durante 1 hora más envejecimiento asociado46 HRCEn estado envejecido
Recocido a 1950°F durante 1 hora más envejecimiento asociado45 HRCEn estado envejecido
Observaciones del fabricante, no límites de aceptación de pernos terminados ni resultados de ensayo de BYBOLT. No se realizó ninguna conversión de escala de dureza.

Envejecimiento asociado: después del recocido a 1750°F, 1325°F/8 horas, enfriamiento en horno hasta 1150°F y 18 horas totales de envejecimiento; después del recocido a 1950°F, 1400°F/10 horas, enfriamiento en horno hasta 1200°F y 20 horas totales de envejecimiento. La tabla más amplia abarca cinco coladas.

Compare cada valor junto con su condición de tratamiento y su escala.

HRC, HRB, HBW y HV describen ensayos distintos

HRC y HRB son escalas Rockwell. HBW identifica un resultado Brinell; HV identifica un resultado Vickers. Un informe debe conservar la escala y las condiciones de ensayo exigidas por el método aplicable. Una entrada aislada como «dureza 350» es incompleta. [5] [6]

Al comparar informes, el método y las condiciones de ensayo forman parte del resultado. NIST explica cómo el ensayo controlado y los patrones de referencia hacen comparables los resultados Rockwell. ASTM E18 abarca el método Rockwell; no establece la dureza requerida de un perno terminado de 718. [2] [4]

Convertir un valor es una decisión independiente. ASTM E140 explica que las conversiones son aproximadas y dependen del material y su estado. Su tabla de aleaciones de níquel tiene un alcance de material declarado; encontrar «níquel» en el encabezado de un gráfico no establece que estén cubiertos todos los estados de 718. Acuerde la base de conversión aplicable antes de utilizar un resultado convertido para aceptación y conserve el valor medido original. [3, alcance y significación públicos]

Compruebe dónde y cuándo se ensayó el perno

Una lectura de dureza a temperatura ambiente puede ayudar a comprobar un estado final especificado, pero el ensayo sigue necesitando una ubicación adecuada. Un vástago pequeño curvo, un flanco de rosca y una superficie plana preparada son superficies de medición distintas.

La guía práctica de Rockwell de NIST trata preparación superficial, apoyo de probeta y curvatura. La preparación no debe cambiar el material por sobrecalentamiento o trabajo en frío. Las correcciones de superficies curvas tienen limitaciones geométricas y de material; no son un factor general de corrección para cualquier perno. [2, secciones 3.2 y 3.4.8]

Antes del ensayo, acuerde una ubicación y preparación compatibles con el método y los requisitos de la pieza. El registro de inspección debe identificar la pieza o muestra, la etapa de ensayo, el método y escala, las mediciones, el alcance del muestreo y el criterio de aceptación. Si se permite un cupón representativo, registre cómo representa el lote terminado. Un resultado de barra en bruto aporta pruebas sobre esa barra en su etapa registrada.

La guía de especificación de fijaciones de 718 explica cómo mantener el estado final y los ensayos de producto requeridos durante la fabricación. Un resultado de dureza no puede sustituir un ensayo de tracción, carga de prueba u otro requerido por separado solo porque parezca coincidir con un manual.

Ejemplo: un resultado convertido en un informe de perno terminado

Considere un pedido hipotético que exige un intervalo HRC indicado en pernos terminados y envejecidos de 718. El informe del proveedor da una medición Vickers en un cupón de barra tratado térmicamente y un valor HRC calculado a partir de un gráfico. El valor calculado cae dentro del intervalo solicitado.

Esa coincidencia numérica deja dos preguntas abiertas: ¿permiten los criterios de aceptación acordados esta medición y conversión, y representa el cupón los pernos terminados después de las operaciones pertinentes? Solicite la escala original y las condiciones de ensayo, la referencia de conversión y su aplicabilidad, y la vinculación del cupón al lote. Si el requisito exige ensayo HRC directo de la pieza terminada, acuerde un ensayo conforme o una alternativa aprobada antes de liberar.

Es un ejemplo de revisión documental, no una prueba de que el material sea defectuoso. Muestra por qué un número coincidente por sí solo no resuelve un requisito de aceptación. La guía de MTC, PMI e informes de inspección explica la cadena más amplia de pruebas.

Incluya el requisito de dureza en el pedido

Comience por el estado final y los requisitos de fijación terminada especificados. Facilite la comprobación de los criterios de inspección:

  • Objeto de ensayo: la pieza terminada o la probeta representativa permitida, su ubicación de ensayo y el lote que representa.
  • Etapa de ensayo: la etapa de fabricación o tratamiento térmico y el estado en el momento de medir.
  • Método de ensayo: método, escala, preparación y muestreo; identifique cualquier conversión permitida.
  • Criterios de aceptación: la revisión aplicable del plano o especificación, el criterio de dureza y la aprobación de cualquier método alternativo.

Incluya las piezas compatibles y las condiciones de servicio al solicitar una propuesta de material.

Si el pedido es para servicio ácido con H₂S, mantenga el proceso de material seleccionado y la cualificación ambiental vinculados al requisito de dureza. Un límite de dureza conocido por sí solo no establece conformidad; utilice la guía de fijaciones para servicio ácido con H₂S para esas comprobaciones adicionales.

Consulte la página del material Inconel 718 y página de consulta de pernos hexagonales de 718, o envíe su plano o requisito escrito. Sin un plano o intervalo de dureza especificado, comience con la descripción de la pieza, los tamaños, la cantidad y las condiciones de servicio conocidas. Identifique las cuestiones abiertas para acordar el estado del material y los criterios de inspección antes de producir; no seleccione un intervalo de aceptación a partir de la tabla de referencia.

Cada suministro de BYBOLT incluye un certificado MTC / EN 10204 3.1, trazabilidad por número de colada y ensayos mecánicos. Los criterios de inspección acordados identifican qué material, probeta o pieza terminada se ensaya, el lote representado y los métodos, muestreo y criterios de aceptación. Los productos roscados incluyen inspección PASA/NO PASA por muestreo. La PMI, la inspección de terceros y los requisitos adicionales se acuerdan por separado.

Fuentes

  1. Special Metals - INCONEL alloy 718, tabla 8, p.6: observaciones históricas de barras laminadas en caliente con estado identificadospecialmetals.com
  2. S. Low (2001), NIST SP 960-5 - Rockwell Hardness Measurement of Metallic Materials, especialmente secciones 2, 3.2 y 3.4.8nvlpubs.nist.gov
  3. ASTM E140-12B(2019)e1 - Hardness Conversion Tables; solo alcance y significación públicos históricos, no norma completastore.astm.org
  4. ASTM E18-25 - Rockwell Hardness of Metallic Materials; solo alcance públicostore.astm.org
  5. NIST - materiales de referencia normalizados de dureza; terminología pública de escalas Rockwell y Vickersnist.gov
  6. Czech Metrology Institute - escala de dureza Brinell y nomenclatura HBW; explicación pública en checocmi.gov.cz