Introducción a la cadena de elevación de grados: G80, G100 y G120

Cadenas y eslingas de elevaciónSon componentes críticos en todas las industrias de la construcción, la manufactura, la minería y la industria offshore. Su rendimiento depende de la ciencia de los materiales y la ingeniería de precisión. Los grados de cadena G80, G100 y G120 representan categorías de resistencia progresivamente más altas, definidas por su resistencia mínima a la tracción (en MPa) multiplicada por 10:

- G80: resistencia mínima a la tracción de 800 MPa

- G100: resistencia mínima a la tracción de 1.000 MPa

- G120: resistencia mínima a la tracción de 1.200 MPa

Estos grados cumplen con los estándares internacionales (por ejemplo, ASME B30.9, ISO 1834, DIN EN818-2) y se someten a estrictas inspecciones y pruebas para garantizar la confiabilidad bajo cargas dinámicas, temperaturas extremas y entornos corrosivos.

1. Materiales y metalurgia: la ciencia detrás de los grados de las cadenas de elevación

Las propiedades mecánicas de estas cadenas de elevación surgen de la selección precisa de la aleación y del tratamiento térmico.

Calificación Material base Tratamiento térmico Elementos clave de aleación Características microestructurales
G80 acero de carbono medio Temple y revenido C (0,25-0,35%), Mn Martensita templada
G100 Acero de baja aleación y alta resistencia (HSLA) Enfriamiento controlado Cr, Mo, V Bainita/martensita de grano fino
G120 Acero HSLA avanzado Templado de precisión Cr, Ni, Mo, Nb/V microaleado Dispersión de carburo ultrafino

Por qué y cómo son importantes estos materiales:

- Mejora de la fuerza:Los elementos de aleación (Cr, Mo, V) forman carburos que impiden el movimiento de dislocación, aumentando el límite elástico sin sacrificar la ductilidad.

-Resistencia a la fatigaLas microestructuras de grano fino en G100/G120 impiden la formación de grietas. La martensita revenida de G120 ofrece una resistencia a la fatiga superior (>100.000 ciclos al 30 % de carga útil).

- Resistencia al desgaste:El endurecimiento de la superficie (por ejemplo, endurecimiento por inducción) en G120 reduce la abrasión en aplicaciones de alta fricción como las dragalinas mineras.

Protocolos de soldadura para la integridad de la cadena

Preparación previa a la soldadura:

o Limpie las superficies de las juntas para eliminar óxidos/contaminantes.

o Precalentar a 200°C (G100/G120) para evitar el agrietamiento por hidrógeno.

Métodos de soldadura:

o Soldadura láser: para cadenas G120 (por ejemplo, aleaciones Al-Mg-Si), la soldadura de doble cara crea zonas de fusión con ZAT en forma de H para una distribución uniforme de la tensión.

o TIG de alambre caliente: para cadenas de acero de calderas (por ejemplo, 10Cr9Mo1VNb), la soldadura de múltiples pasadas minimiza la distorsión.

Consejo crítico:Evite defectos geométricos en la ZAT (zona afectada por el calor): sitios importantes de inicio de grietas por debajo de 150 °C.

Parámetros del tratamiento térmico posterior a la soldadura (PWHT)

Calificación

Temperatura PWHT

Tiempo de espera

Cambio microestructural

Mejora de la propiedad

G80

550-600 °C

2-3 horas

Martensita templada

Alivio del estrés, +10% de resistencia al impacto

G100

740-760 °C

2-4 horas

Dispersión fina de carburo

15%↑ resistencia a la fatiga, ZAT uniforme

G120

760-780 °C

1-2 horas

Inhibe el engrosamiento de M₂₃C₆

Previene la pérdida de resistencia a altas temperaturas.

Precaución:Superar los 790 °C provoca un engrosamiento del carburo → pérdida de resistencia/ductilidad.

2. Rendimiento de las cadenas de elevación en condiciones extremas

Diferentes entornos exigen soluciones materiales personalizadas.

Tolerancia de temperatura:

- G80:Rendimiento estable hasta 200 °C; con rápida pérdida de resistencia por encima de 400 °C debido a la inversión del revenido.

- G100/G120:Las cadenas conservan el 80% de su resistencia a 300 °C; los grados especiales (por ejemplo, con Si/Mo añadido) resisten la fragilización hasta -40 °C para uso en el Ártico.

Resistencia a la corrosión:

- G80:Propenso a oxidarse, requiere lubricación frecuente en ambientes húmedos.

- G100/G120:Las opciones incluyen galvanizado (zincado) o variantes de acero inoxidable (p. ej., 316L para plantas marinas/químicas). El G100 galvanizado resiste más de 500 horas en pruebas de niebla salina.

Resistencia a la fatiga y al impacto:

- G80:Adecuado para cargas estáticas; tenacidad al impacto ≈25 J a -20°C.

- G120:Dureza excepcional (>40 J) debido a las adiciones de Ni/Cr; ideal para elevación dinámica (por ejemplo, grúas de astilleros).

3. Guía de selección específica para cada aplicación

Seleccionar el grado correcto optimiza la seguridad y la rentabilidad.

Aplicaciones Grado recomendado Razón fundamental
Construcción general G80 Rentable para cargas moderadas/entornos secos; por ejemplo, andamios.
Elevación en alta mar/marina G100 (Galvanizado) Alta resistencia + resistencia a la corrosión; resiste picaduras de agua de mar.
Minería/Explotación de canteras G120 Maximiza la resistencia al desgaste en el manejo de rocas abrasivas; sobrevive a las cargas de impacto.
Alta temperatura (por ejemplo, acerías) G100 (Variante tratada térmicamente) Mantiene la resistencia cerca de hornos (hasta 300°C).
Ascensores dinámicos críticos G120

Resistente a la fatiga para elevadores de helicópteros o instalación de equipos rotativos.

 

4. Información sobre prevención de fallos y mantenimiento

- Falla por fatiga:Más común en cargas cíclicas. La superior resistencia a la propagación de grietas del G120 reduce este riesgo.

- Picaduras por corrosión:Compromete la resistencia; las eslingas galvanizadas G100 duran tres veces más en sitios costeros que las G80 sin revestimiento.

- Inspección:ASME exige inspecciones mensuales para detectar grietas, desgaste >10 % del diámetro o elongación. Utilice pruebas de partículas magnéticas para los enlaces G100/G120.

5. Fomento de innovaciones y tendencias futuras

- Cadenas inteligentes:Cadenas G120 con sensores de tensión integrados para monitoreo de carga en tiempo real.

- Recubrimientos:Recubrimientos nanocerámicos en G120 para prolongar la vida útil en ambientes ácidos.

- Ciencia de los materiales:Investigación sobre variantes de acero austenítico para elevación criogénica (aplicaciones de GNL a -196 °C).

Conclusión: Cómo adaptar el grado de las cadenas a sus necesidades

- Elija G80Para elevadores estáticos no corrosivos y sensibles a los costos.

- Especificar G100para entornos corrosivos/dinámicos que requieren resistencia y durabilidad equilibradas.

- Opte por G120en condiciones extremas: alta fatiga, abrasión o elevaciones críticas de precisión.

Nota final: Priorice siempre las cadenas certificadas con tratamientos térmicos trazables. Una selección adecuada previene fallos catastróficos: la ciencia de los materiales es fundamental para la seguridad en la elevación.


Hora de publicación: 17 de junio de 2025

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