EL MUNDO DE LA LATA 

 

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PRUEBA DE DUREZA EN

HOJALATA DR


 

 

 

 

INTRODUCCIÓN

 

La hojalata doble reducida presenta una elevada rigidez, caracterizándose por una dureza medida en la escala Rockwell 30T entre 70 a 80 grados. Esta medición puede efectuarse sobre un equipo Rockwell 15T para espesores inferiores a 0.20  mm y posteriormente se convierte en valores en escala Rockwell 30T. Su carga de rotura es del orden de 60 Kgr/mm2.

Sin embargo una hojalata del tipo doble reducida no es aconsejable medir su dureza por medio de un durometro. La causa es el poco espesor de estos tipos de hoja, ello hace que la bola de penetración de 1/16”, al clavarse sobre el metal también lo deforme, falseando la lectura.

Por tanto, en este caso es mejor medir su limite elástico y compararlo con el nominal, dato que la siderurgia facilita como elemento identificativo.  Esta prueba, de ejecución lenta, requiere equipos complejos y de precio elevado, por lo que resulta difícil realizarla de forma continuada en cada bobina, durante el proceso de fabricación.

Conviene recordar antes de centrarnos en el tema de la determinación de este limite elástico, que para identificar dicha hojalata, el código de designación europeo se compone de las letras “DR” (doble reducida) y una cifra de tres dígitos, que coinciden con el valor del limite elástico de la misma expresado en N/mm2.  El código americano emplea las mismas letras “DR” seguido de un digito, correspondiente a la primera cifra del valor de su límite elástico expresado en psi. Se puede dar un valor aproximado de dureza en la escala Rockwell HR 30T, pero no puede tomarse como un dato fiable. Para la doble reducida se puede dar el siguiente cuadro de valores:

 

Europa                                               America

 

 

Código            Límite elástico           Código                     Dureza aprox. HR 30T

 

DR520            520 N7mm2                DR 7 (70.000psi)            70

 

DR550            550 N/mm2                 DR 8 (80.000psi)            73

 

DR620            620 N/mm2                 DR 9 (90.000psi)            76

 

DR660            655 N/mm2                 DR 9M(95.000psi)º         77

 

DR690            690 N/mm2                 DR 10 (100.000psi)        80

 

 

DETERMINACIÓN INDIRECTA DEL LIMITE ELÁSTICO

 

Ante la complejidad de determinar el límite elástico en el taller de producción,  se puede sustituir por otra prueba más simple, empleando para ello un útil sencillo que comprueba la elasticidad de una probeta de unas dimensiones bien definidas.

Aunque con poca profundidad, ya hemos tocado este tema en los trabajos publicados:

 

- Control de calidad en líneas de corte de bobinas

 

- Propiedades del acero base

- Hojalata doble reducida

Ahora lo comentaremos con más detalle

Esta prueba se basa en el principio de medir la deformación permanente provocada en el metal después de someterlo a un esfuerzo de curvado. Para ello se utiliza un instrumento que permite realizar este curvado y medir el valor del mismo. Esta galga es un equipo portátil, que puede instalarse sobre cualquier banco de trabajo. Se le conoce bajo el nombre “Spring back temper tester”, que podríamos traducir como “Probador de dureza por elasticidad”, La figura nº 1 presenta una galga de este tipo.

Figura nº 1: Spring back temper tester

Realización de la determinación:

 

Objetivo de la prueba:

 

Comprobar el grado de dureza de una hojalata doble reducida a través de la elasticidad del material

 

Descripción:

 

La prueba de “temper” se hace con un instrumento que permite doblar una muestra de metal. Esta muestra – o probeta - es de dimensiones fijas, y hay que tomarla de la bobina u hoja de hojalata a estudiar. Si es una bobina podemos tomar varias muestras  en diferentes puntos de la misma.

 

Se necesita disponer de una cizalla que produzca probetas de metal para la prueba libres de rebabas. Una probeta que presente rebabas falsea el valor del ángulo, ya que da a la misma una mayor resistencia a la deformación Las medidas adecuadas de la probeta son: Largo 152.4mm, Ancho: 23.8 mm. Si no se dispone de una cizalla de calidad, se puede emplear un pequeño troquel de corte montado sobre una prensa de poca potencia.

 

Se debe tener en cuenta que siempre el lado mayor de la muestra tiene que ir paralelo al sentido de laminación del acero, es decir paralelo a la dirección del grano. Ver figura nº 2:

 

 

Figura nº 2: Probeta para prueba de “spring back temper tester”

 

Es necesario hacerlo así, ya que al realizar la prueba, la probeta debe de doblarse perpendicularmente a la dirección del grano, pues de lo contrario el valor obtenido puede variar 2 o 3 grados el ángulo de doblado.

 

Antes de realizar la prueba conviene medir el espesor de la  muestra, con la ayuda de un micrómetro especial, ya que es un dato a tener en cuenta. Una vez preparada la muestra o plantilla se lleva sobre la galga y se procede a realizar la misma.

 

La figura nº 3 muestra más en detalle una galga de este tipo, Aunque el principio de trabajo es el mismo que la mostrada en la figura nº 1, se diferencia ligeramente en su diseño, e incorpora un reloj-palpador que mide directamente el espesor de la plantilla.(Piezas 32,22 y 23 de la figura nº 3).  Utilizando la numeración de las piezas de este dibujo describiremos los pasos a dar:

 

Figura nº 3: Detalle de la galga S.B.T.T . (Spring back temper tester)

 

1.- Aflojar el tornillo de fijación (21) e insertar la probeta de metal a probar, paralelamente al brazo formador, asegurándose que la misma hace contacto con el tope interno (5). Apretar el tornillo.

 

2.- Bascular el brazo formador hasta  180º (11, 19) y volver a la posición original. De esta manera la probeta se curva sobre un pequeño mandrino (3) por la acción del brazo formador,  después se libera el mismo por la acción de unos muelles (31). Esta operación de debe hacer de forma rápida. No dejar que el brazo formador golpee en el retorno a la posición original. 

 

3.- La probeta quedará curvada por su parte central. Su extremo libre, en forma recta, marcará un valor angular sobre la escala (8). A continuación se mide el ángulo residual de la probeta deformada sobre la escala (8). Registrar la lectura y retire la probeta muestra

4.- El valor de este ángulo, junto con el espesor de la muestra,  se lleva sobre unas tablas que determinan de forma bastante aproximada el límite elástico. Estas tablas se suministran con el equipo

Realmente se ha evaluado un valor empírico de la elasticidad – o mejor dicho de la deformación permanente del material, relacionado con la fluencia del mismo - del acero base de la hojalata, pero la misma está ligada directamente con su dureza. La tabla patrón está realizada de manera que enlaza deformación permanente con dureza, y conociendo el ángulo de fluencia de la una se sabe el valor de la otra.

Hay equipos comerciales en el mercado que permiten su realización

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