Noticias - GUÍA DE PRUEBAS DE DUREZA PARA CADENAS DE ESLABONES REDONDOS CON REVESTIMIENTO CERÁMICO

(Esta guía proporciona un procedimiento detallado y orientado a la ingeniería para preparar muestras para ensayos de dureza y realizar ensayos de dureza Vickers en cadenas de eslabones redondos carburizados utilizadas en aplicaciones de manipulación de materiales a granel, como elevadores de cangilones en plantas de cemento y transportadores de escoria en centrales eléctricas).

1. Descripción general y normas aplicables

El objetivo de las pruebas de dureza en materiales cementadoscadenas de eslabones redondoses doble:

(1) verificar que la dureza de la superficie cumpla con el mínimo especificado (normalmente ≥800 HV o superior),

(2) determinar la profundidad efectiva de la capa endurecida (CHD), que es la distancia perpendicular desde la superficie hasta el punto donde la dureza desciende a un valor límite definido, generalmente 550 HV. Esto es fundamental, ya que la resistencia al desgaste y la vida útil de la cadena dependen tanto de la dureza superficial como de la profundidad de la capa endurecida.

El procedimiento de prueba se rige por las siguientes normas:

| Estándar | Título / Aplicación |

| ISO 6507-1 | Materiales metálicos — Ensayo de dureza Vickers — Parte 1: Método de ensayo |

| ISO 2639 | Aceros — Determinación y verificación de la profundidad efectiva de las capas carburizadas y endurecidas |

| DIN 50190-1 | Profundidad de dureza de piezas tratadas térmicamente; determinación de la profundidad efectiva de las capas carburizadas y endurecidas |

| SAE J417 | Ensayos de dureza y conversiones de números de dureza: incluye recomendaciones para la preparación de superficies y el ensayo de piezas cementadas |

2. Preparación de la muestra: procedimiento paso a paso

La correcta preparación de la muestra es el factor más crítico para una medición precisa de la dureza. La preparación de la superficie debe evitar daños o alteraciones en la dureza superficial debido a un calentamiento excesivo o a un trabajo en frío prolongado.

Paso 1: Seccionamiento (Corte)

- Objetivo: extraer una sección transversal representativa del eslabón de la cadena, perpendicular a la superficie cementada, para revelar el perfil completo de dureza desde la superficie hasta el núcleo.

- Método: Utilice una máquina de corte abrasiva con abundante refrigerante.

Advertencia importante: Nunca realice cortes en seco. El calor generado durante el corte puede templar o alterar la capa endurecida. Los métodos de corte térmico (quemado, plasma) están totalmente descartados, ya que distorsionan las características del material.

- Ubicación de la muestra: Cortar en la ubicación designada en el eslabón de la cadena, tal como se especifica en el plano de ingeniería. Para cadenas de eslabones redondos, la sección transversal se toma normalmente del lado recto del eslabón, lejos de la soldadura y de las zonas de contacto entre eslabones.

- Retención de bordes: No biselar los bordes de la superficie de detección.

Paso 2: Montaje (Incrustación)

- Objetivo: Preparar la muestra para su posterior lijado y pulido, asegurando que la superficie permanezca perfectamente plana y que el borde no esté redondeado.

- Método: Incrustar la sección cortada en resina utilizando montaje por compresión en caliente o montaje en frío.

- Material: Utilice un compuesto de retención de bordes para evitar que se redondeen durante la preparación. Esto es fundamental, ya que el perfil de dureza debe medirse desde el borde mismo de la muestra.

Paso 3: Molienda

- Objetivo: Eliminar la capa de deformación que queda tras el corte y obtener una superficie plana y cada vez más lisa.

- Procedimiento: Desbastar progresivamente con papeles de carburo de silicio (SiC) cada vez más finos. Una secuencia típica:

- Comience con lija de grano 220 o 320 para eliminar los daños por corte.

- Progresar a granos de 400, 600, 800 y 1200

- Pulido final con grano 2400 o 4000

- Requisitos críticos:

- Mantén la cara plana y exactamente perpendicular a la superficie.

- Lubricar con agua durante el proceso de molienda.

Asegúrese de eliminar por completo la deformación producida por el corte.

- Mantenga la retención del borde: no permita que el borde se redondee.

Paso 4: Pulido

- Objetivo: Lograr un acabado de espejo (superficie altamente reflectante y sin rayones) de manera que las indentaciones Vickers presenten esquinas nítidas y claramente medibles. Generalmente se requiere una rugosidad superficial de Ra ≤ 0,4 μm.

- Procedimiento:

- Prepulido: Utilice suspensiones de diamante, normalmente de 6 μm o 9 μm, sobre un paño de pulido adecuado.

- Pulido final: Utilice suspensiones de diamante de hasta 1 μm (o incluso 0,25 μm) sobre un paño afelpado.

- Requisitos críticos:

- Evitar el relieve (eliminación diferencial de material entre fases duras y blandas) y el redondeo de los bordes.

- Para las máquinas automatizadas de ensayo de dureza, una superficie pulida de alta calidad es esencial, ya que el software no puede determinar con precisión la huella del indentador si está rodeada de arañazos.

Paso 5: Grabado (Opcional)

- Para la medición de CHD (Profundidad Efectiva de la Capa), la superficie pulida es suficiente; no se requiere grabado.

- Solo se necesita un ataque ligero (por ejemplo, Nital al 2-5% — ácido nítrico en alcohol) si también se desea revelar la microestructura (por ejemplo, para verificar la capa martensítica, la ausencia de carburos en los límites de grano) o el límite visible de la capa.

3. Ensayo de dureza: método Vickers

3.1 Verificación del probador

- Antes de realizar la medición, verifique el durómetro de microdureza con la carga seleccionada utilizando un bloque de prueba certificado y confirme la trazabilidad de la calibración.

3.2 Parámetros de prueba

3.3 Recorrido de indentación (Perfil de dureza)

- Patrón: Coloque una hilera de indentaciones Vickers a lo largo de una o más líneas paralelas perpendiculares a la superficie de la muestra, comenzando lo más cerca posible del borde y avanzando hacia el núcleo.

- Requisitos de espaciado (según ISO 6507):

- Distancia entre dos hendiduras adyacentes: ≥ 2,5 veces la longitud diagonal de la hendidura

- Distancia desde la hendidura hasta el borde: ≥ 2,5 veces la longitud de la diagonal

- Rango de medición: Continúe realizando indentaciones hasta que la dureza se estabilice en el nivel de dureza del núcleo (normalmente 2 o 3 veces la profundidad efectiva de la capa desde la superficie).

3.4 Medición de cada hendidura

- Para cada indentación, mida ambas diagonales (d₁ y d₂) utilizando el microscopio del durómetro.

- Registre el valor de dureza (HV) en función de su distancia desde la superficie (profundidad).

3.5 Trazado del perfil de dureza

- Graficar la dureza (HV) en función de la profundidad (mm) desde la superficie.

- La profundidad efectiva de la capa (CHD) se lee donde la curva de dureza cruza el valor límite de 550 HV (o el límite especificado).

- Si la diferencia entre dos mediciones de recorrido paralelo es ≤ 0,1 mm, tome su promedio como la profundidad efectiva de la carcasa. Si la diferencia supera los 0,1 mm, repita la prueba.

4. Criterios de aceptación e informes

Contenido del informe:

- Identificación de la muestra (tamaño de la cadena, número de lote, ubicación del eslabón)

- Fuerza de prueba utilizada (por ejemplo, HV1)

- Tabla de perfil de dureza (profundidad vs. dureza Vickers)

- Gráfico de dureza vs. profundidad

- Valor CHD calculado (mm)

- Valor de dureza superficial

- Referencia a las normas aplicables (ISO 2639, ISO 6507-1, DIN 50190-1)

5. Errores comunes y medidas preventivas

Pruebas de dureza precisas de carburizadocadenas de eslabones redondosRequiere una preparación meticulosa de las muestras, desde el seccionamiento con refrigerante hasta el pulido progresivo y el acabado espejo, seguido de una medición sistemática de microdureza Vickers según las normas ISO 6507 e ISO 2639. La profundidad efectiva de la capa endurecida se determina en el límite de 550 HV. El equipo adecuado (microdurómetro Vickers con software automatizado, bloques de prueba certificados y herramientas de preparación metalográfica) y el estricto cumplimiento de los protocolos de espaciado y medición garantizan resultados fiables y repetibles que verifican tanto la dureza superficial como la profundidad de la capa endurecida, los dos parámetros críticos que determinan la vida útil y el rendimiento de la cadena en aplicaciones de manipulación de materiales abrasivos a granel.

Fecha de publicación: 24 de septiembre de 2026