NMX-B-113-CANACERO-2015

NORMA MEXICANA NMX-B-113-CANACERO-2015

INDU IN DUST STRI RIA A SI SIDE DER R RG RGIC ICA A – PRUEBA DE DOBLADO PARA PRODUCTOS DE ACERO SIDERURGICAL SIDERURGICA L INDUSTRY – BEND TEST FOR STEEL PRODUCTS ESTA NORMA MEXICANA CANCELA A LA NMX-B-113-1981

Cámara Nacional de la Industria del Hierro y del Acero Organismo Nacional de Normalización

NORMA MEXICANA

NMX-B-113-CANACERO-2015

INDUSTRIA SIDERÚRGICA – PRUEBA DE DOBLADO PARA PRODUCTOS DE ACERO SIDERURGICAL INDUSTRY – BEND TEST FOR STEEL PRODUCTS

ESTA NORMA MEXICANA CANCELA A LA NMX-B-113-1981

Amores 338, 338, Col. Del Valle, Valle, Del. Del. Benito Juárez, Juárez, C.P. C.P. 03100, México D.F. D.F. [email protected] ESTÁ PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN TOTAL O PARCIAL SIN AUTORIZACIÓN DE CANACERO

NMX-B-113-CANACERO-2015 PRÓLOGO NMX-B-113-CANACERO-2015 La Dirección General de Normas, con fundamento en lo establecido en los artículos 39 fracción IV, 65, 66 de la Ley Federal sobre Metrología y Normalización, 68 y 69 del Reglamento de la Ley Federal sobre Metrología y Normalización y 19 fracción IV del Reglamento Interior de la Secretaría de Economía, otorgó a la Cámara Nacional de la Industria del Hierro y del Acero (CANACERO) el Certificado de Registro No. 0009 como Organismo Nacional de Normalización, para elaborar, revisar, actualizar, expedir y cancelar normas mexicanas en el área del “Hierro y Acero”, como se indica en el oficio con número DGN.312.01.2005.3002 de fecha 29 de julio de 2005. Esta Norma Mexicana fue elaborada por el Comité Técnico de Normalización Nacional de la Industria Siderúrgica (COTENNIS), en el seno de la Cámara Nacional de la Industria del Hierro y del Acero. El aviso de Consulta Pública se realizó el 03 de marzo de 2015 en el Diario Oficial de la Federación a través de la Dirección General de Normas de la Secretaría de Economía. La Declaratoria de Vigencia se publicó el 17 de febrero de 2016 en el Diario Oficial de la Federación, a través de la Dirección General de Normas de la Secretaría de Economía y entró en vigor el 17 de abril de 2016.

NMX-B-113-CANACERO-2015 PREFACIO En la elaboración de esta norma mexicana participaron las siguientes empresas e instituciones:

-

ALTOS HORNOS DE MÉXICO, S.A.B. DE C.V.

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CÁMARA NACIONAL DE LA INDUSTRIA DEL HIERRO Y DEL ACERO.

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COMITÉ TÉCNICO DE NORMALIZACIÓN NACIONAL DE LA INDUSTRIA SIDERÚRGICA.

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LANC, S.C.

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LIAC CONSULTORES, S DE R.L. DE C.V.

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RESISTENCIA DE MATERIALES

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RESISTENCIAS SAN MARINO, S.A. DE C.V.

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SISTEMA DE TRANSPORTE COLECTIVO (METRO)

-

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO, DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA METALÚRGICA.

FACULTAD

DE

QUÍMICA,

NMX-B-113-CANACERO-2015 ÍNDICE

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIÓN REFERENCIAS DEFINICIONES RESUMEN DE LOS MÉTODOS DE DOBLADO FUNDAMENTO DEL MÉTODO APARATOS MUESTREO PROBETAS PROCEDIMIENTO EVALUACIÓN INFORME BIBLIOGRAFIA CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES ARTÍCULO TRANSITORIO APÉNDICE A

Página 1 1 1 1 14 14 16 16 18 22 23 23 24 24 25

NMX-B-113-CANACERO-2015

INDUSTRIA SIDERÚRGICA – PRUEBA DE DOBLADO PARA PRODUCTOS DE ACERO SIDERURGICAL INDUSTRY – BEND TEST FOR STEEL PRODUCTS 1

OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIÓN

1.1 Esta Norma Mexicana establece los métodos para las pruebas de doblado de productos de acero, la cual tiene por objetivo evaluar su ductilidad. Se incluyen cuatro métodos de prueba de doblado: doblado guiado, doblado semiguiado, doblado libre y doblado y aplanado. La prueba de doblado no puede considerarse como un medio cuantitativo para evaluar las características de servicio en operaciones de doblado. La severidad de esta prueba está en función del ángulo de doblado y del diámetro del mandril sobre el que se dobla la probeta, así como de la sección transversal de la misma. Estas condiciones varían según la localización y orientación de las probetas, de su composición química, propiedades de resistencia a la tensión, dureza, tipo y clase de acero especificado. 2

REFERENCIAS

Para la correcta aplicación de esta norma se debe consultar la siguiente Norma Mexicana vigente o la que la sustituya: NMX-B-309-CANACERO-2011

3

Industria siderúrgica – Definiciones y expresiones empleadas en los métodos de prueba mecánicos.

DEFINICIONES

Para las definiciones de términos, tales como resistencia a la tensión, límite de fluencia, resistencia de fluencia, alargamiento y reducción de área, y otros relacionados con esta norma, debe consultarse la NMX-B-309-CANACERO (ver 2, Referencias). 4

RESUMEN DE LOS MÉTODOS DE DOBLADO

4.1 Las pruebas de doblado se hacen en una de dos direcciones respecto a la dirección de la deformación principal utilizada en la producción del material. 4.2 Las pruebas longitudinales utilizan una probeta con la dimensión mayor alineada con la dirección de laminado, de tal manera que el doblado se forme transversalmente a la dirección del proceso, como se muestra en la figura 1.

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Nota: la flecha indica la dirección de laminado FIGURA 1.- Prueba de doblado longitudinal. 4.3 Las pruebas transversales utilizan una probeta con la dimensión mayor perpendicular a la dirección de laminado, de tal manera que el eje de doblado esté en la misma dirección del proceso de laminación, como se muestra en la figura 2. El eje de doblado es el centro del radio del doblado.

Nota: la flecha indica la dirección de laminado FIGURA 2.- Prueba de doblado transversal.

NMX-B-113-CANACERO-2015 3/25 4.4 Los productos de lámina delgada (laminada en frio o en caliente) generalmente se producen por reducción del espesor del material base en rodillos de laminación y de allí es el término dirección de laminación, utilizado para identificar la dirección del procesamiento principal. Del mismo modo, un producto obtenido en forma de rollo puede tener la dirección de procesamiento referido como la dirección de enrollado. 4.5 La localización de la aplicación de la fuerza en la probeta relativo al doblado mismo y la cantidad de doblado, establecen la diferencia de los cuatro métodos de doblado cubiertos en esta norma. Los procedimientos de prueba de doblado semi-guiados proporcionan superficies curvas sobre las que se forma el doblado. Los resultados obtenidos por diferentes procedimientos de prueba pueden no ser los mismos, especialmente para material con una tendencia a agrietarse o fracturarse. 4.6 La prueba se termina cuando el ángulo de doblado designado, u otra condición especificada, es alcanzado. 4.7 Si se permite una cantidad definida de agrietamiento por la norma particular del producto, la superficie convexa de la región doblada se examina para detectar grietas e irregularidades en la superficie. 4.8 Las irregularidades de la superficie como: la piel de naranja, la pérdida de adherencia del recubrimiento o imperfecciones que resulten del doblado, deben anotarse como lo requiera la norma particular del producto. 4.9

Doblado guiado

4.9.1 La prueba de doblado guiado se realiza colocando la probeta en soportes, rodillos, o superficies planas con extremos radiales apropiados y aplicando una fuerza a través de pernos, mandril, rodillos, émbolo, o un dado macho entre dos soportes, como se muestra esquemáticamente en las figuras 3, 4, 5 y 6 hasta que se forme el doblado deseado. La fuerza no se aplica directamente a la cara externa del doblado cuando no se utiliza un dado hembra (ver figura 3). Se puede aplicar fuerza al dado hembra en la superficie externa del doblado en el caso de doblado en U y doblado en V (ver figuras 4, 5 y 6). En algunos casos, para el doblado en U y en V puede ser necesario sujetar la probeta en el troquel hembra para asegurar la cantidad correcta de doblado.


 = 2 + 3 ±

 2

Dónde: C es la distancia entre soportes inferiores r es el radio del extremo del mandril o émbolo t es el pesor de la probeta d es el diámetro de la probeta w es el ancho de la probeta Figura 3.- Aparato esquemático para el doblado guiado, sin dado de prueba.


FIGURA 4.- Aparato esquemático para el doblado guiado, prueba de doblado en U.


FIGURA 5.- Aparato esquemático para doblado guiado, prueba de doblado en V.


FIGURA 6.- Aparato esquemático para el doblado guiado, prueba de doblado en V para láminas laminadas en frío.

4.9.1.1 El radio del mandril y de los dos soportes deben definirse en la norma particular del producto, en función del espesor (e) del material a probar. La tolerancia, en caso de no especificarse en la norma particular del producto, es de ± 3% del valor nominal. 4.9.1.2 La distancia entre los soportes (c) debe ser tres veces el espesor más dos veces el radio del émbolo, con una tolerancia de medio espesor. Los soportes deben ser más largos y el mandril más ancho que el diámetro o ancho de la probeta, ver figura 3. 4.9.1.3 Cuando se utilizan dados hembras para el doblado en U y en V, deben conformarse aproximadamente a las geometrías mostradas en las figuras 4, 5 y 6. 4.9.2 Las superficies de los soportes y el émbolo deben ser más duros que el material a probar. 4.9.3 Los soportes pueden estar libres para girar o estar fijos, en cuyo caso se les puede aplicar lubricante.


4.9.4 El ancho del dispositivo de fijación de la curva guiada, incluyendo los soportes y émbolo, debe ser tal que la zona del doblado de la probeta esté sujeta a la fuerza transversal del émbolo a través de su ancho (w) durante la prueba. 4.9.5 Cuando el espesor o la resistencia de la probeta o la capacidad del dispositivo de prueba de doblado guiado, ver figura 3, no produce el doblado requerido, se puede quitar la probeta del dispositivo y completar el doblado aplicando una fuerza contra los extremos de la probeta, como se muestra esquemáticamente en la figura 7. Se inserta un espaciador, con un espesor igual a dos veces el radio de curvatura requerido, en la ubicación del doblado. Los bordes de los extremos deben detenerse de manera que la probeta no pueda salirse del dispositivo bajo la fuerza de doblado.

FIGURA 7.- Aparato esquemático para completar la prueba de doblado guiado, iniciada como se muestra en la figura 3. 4.9.6 Las grietas en la superficie e irregularidades resultantes del doblado, deben evaluarse y presentarse en el informe. 4.10

Doblado semiguiado

4.10.1 La prueba de doblado semiguiado emplea una fuerza controlada en el interior del doblado durante el inicio de la prueba y continúa hasta que la condición de doblado final se alcance. 4.10.1.1 La prueba de doblado semiguiado se realiza mediante la aplicación de una fuerza transversal al eje longitudinal de la probeta, en la parte que está siendo doblada. 4.10.1.2 El ángulo de doblado en la prueba semiguiada se mide mientras la probeta está fija estacionariamente bajo la fuerza, formando el doblado.


4.10.1.3 La ubicación del doblado a lo largo de la longitud de la probeta no es importante. La probeta se sujeta o se apoya conforme a uno de los métodos que se muestran esquemáticamente en las figuras 8 a 10. Es posible que se obtengan diferentes resultados por el empleo de diferentes dispositivos. El método utilizado debe describirse en el informe de prueba, indicando la ductilidad del material que se está evaluando. 4.10.2

Arreglo A. Sujeción de un extremo

El arreglo A implica la sujeción de uno de los extremos de la probeta y la aplicación de una fuerza transversal cercana al extremo libre, como se indica en la figura 8. El doblado se forma alrededor de un soporte estacionario, mandril o rodillo de un radio especificado. El doblado se continúa hasta que se presente la falla o se obtenga el ángulo especificado de doblado.

FIGURA 8.- Aparato esquemático para prueba de dobl ado semiguiado, arreglo A, un extremo fijo, fuerza aplicada cerca del extremo libre.

4.10.3

Arreglo B. Materiales delgados

El arreglo B se utiliza para pruebas de doblado semiguiado de probetas delgadas, las cuales se sujetan en un tornillo de banco junto con un soporte el cual tiene el radio para efectuar el doblado, como se muestra esquemáticamente en la figura 9. No se debe aplicar fuerza de tensión a la probeta durante el doblado. Los resultados pueden ser los mismos para las pruebas usando el arreglo A o el arreglo B.


FIGURA 9.- Arreglo B para prueba de doblado semiguiado de probetas delgadas - Un extremo fijo. 4.10.4

Arreglo C. Contacto del mandril con la superficie exterior

En el arreglo C se utiliza un perno estacionario, o mandril, sobre el cual la probeta se dobla por la fuerza de un rodillo o mandril, en contacto con la superficie exterior de doblado (como se muestra esquemáticamente en la figura 10). Esto puede ejercer una pequeña fuerza de tensión en la zona del doblado.

FIGURA 10.- Aparato esquemático para prueba de doblado semiguiado, arreglo C, un extremo fijo, fuerza aplicada cerca del mandril.

NMX-B-113-CANACERO-2015 11/25 4.10.4.1 Las grietas en la superficie e irregularidades, resultantes del doblado, deben evaluarse y presentarse en el informe. 4.10.5

Doblado libre

4.10.5.1 La prueba de doblado libre se hace sin aplicar una fuerza a la probeta en el área inmediata del doblado 4.10.5.1.1 La fuerza para iniciar el doblado debe aplicarse a una distancia de los extremos igual al ancho de la probeta. Esto puede hacerse sujetando la probeta. Si el material es demasiado rígido para responder a esa fuerza, debe apoyarse en la longitud media (como se muestra esquemáticamente en la figura11) sobre un espacio de por lo menos el ancho de la probeta mientras la fuerza inicial se aplica cerca de los dos extremos de la probeta.

FIGURA 11.- Aparato esquemático para doblado libre.

4.10.5.2 El ángulo en un doblado libre, se mide una vez que la probeta se remueve del equipo de doblado y no esté bajo ninguna fuerza. No existe radio de doblado especificado en esta prueba. 4.10.6

Tipo 1. Doblado libre a 180°

El doblado se inicia como se describe en 4.10.5.1.1 y se continúa hasta alcanzar un ángulo de 180°, aplicando una fuerza para llevar los extremos de la probeta a una posición paralela (como se muestra esquemáticamente en la figura 12).


FIGURA 12.- Doblado libre tipo 1 a 180°.

4.10.7

Tipo 2. Doblado libre (doblado sobre sí mismo)

Los extremos de la probeta se colocan bajo platinas planas y se doblan hasta hacer contacto, las platinas deben estar a una distancia mínima de un ancho de la probeta desde el extremo doblado (w), como se muestra esquemáticamente en la figura 13.

FIGURA 13.- Doblado libre tipo 2 sobre sí mismo


4.10.7.1 La fuerza de doblado es más severa en la prueba de doblado libre Tipo 2 que en el Tipo1, por esta razón el tipo de doblado utilizado se debe incluir en el informe de prueba. 4.10.8 Los materiales que se endurecen por envejecimiento a temperatura ambiente, deben probarse dentro del período de tiempo permitido, de acuerdo a la norma particular del producto. 4.10.9 Después de terminar el doblado libre, se examina la superficie para verificar si se formaron grietas o imperfecciones. 4.11

Doblado y aplanado

4.11.1 Formar un doblado inicial a un ángulo de aproximadamente 180 ° utilizando el procedimiento descrito en 4.10.5.1.1. 4.11.2 Colocar la probeta entre dos placas que cubran la parte doblada de la probeta. Aplique fuerza hasta que la probeta quede aplanada como se muestra en la figura 14.

FIGURA 14.- Doblado y aplanado. 4.11.3

La inspección para determinar si existen grietas en la superficie exterior del doblado se hace después de quitar la probeta del dispositivo de doblado y permitir el “resorteo”. El número y tamaño de las grietas en la superficie exterior del doblado debe ser el especificado en la norma particular del producto. 4.11.4 Las imperfecciones superficiales resultantes de la prueba de doblado deben anotarse e informarse.


5

FUNDAMENTO DEL MÉTODO

5.1 Las pruebas de doblado para ductilidad, proporcionan una forma simple de evaluar la calidad de los materiales por su capacidad de resistir la formación de grietas u otras irregularidades de la superficie durante un doblado continuo. No se debe emplear una fuerza inversa a la de doblado cuando se efectúa esta prueba. 5.2 El tipo de prueba de doblado utilizado, determina la localización de las fuerzas y sujeción para la parte doblada de la probeta, comprendiendo desde el contacto indirecto hasta el contacto continuo. 5.3 La prueba puede terminar a un ángulo dado de doblado sobre un radio especificado o continuar hasta que los extremos de la probeta hacen contacto. El ángulo de doblado se puede medir mientras la probeta está bajo la fuerza de doblado (generalmente cuando se utiliza la prueba de doblado semiguiado), o después de quitar las fuerzas como cuando se pre forma una probeta para prueba de doblado libre. Los requisitos del producto del material que se está probando determinan el método usado. 5.4 Los materiales cuyas secciones transversales son: rectangular, circular, hexagonal o alguna forma similar, pueden probarse a sección completa para evaluar sus propiedades de doblado, usando los procedimientos establecidos en estos métodos de prueba, en los cuales no aplican los requerimientos relativos al ancho y espesor. 6

APARATOS

6.1 Para prevenir la introducción de fuerzas no controladas mientras se lleva a cabo el doblado, se deben usar los siguientes dispositivos para aplicar las fuerzas de sujeción: 6.2

Prueba de Doblado Guiado

La forma del material durante el doblado se controla usando un par de pernos, rodillos o superficies planas con radio en un extremo, para sostener la probeta mientras un émbolo guiado dobla la probeta a la mitad de su longitud, como se muestra en la figura 3. Una descripción más detallada del aparato utilizado para esta prueba, se proporciona en la norma extranjera que se indica en el inciso A1.1 del Apéndice A. 6.2.1 Cuando el ángulo de la prueba de doblado guiado sea de 180° y éste no se puede alcanzar utilizando el equipo mostrado en las figuras 3 o 4, se puede usar el equipo que se muestra esquemáticamente en la figura 7 para colocar los extremos de la probeta y prevenir que salga expulsada mientras se aplican las fuerzas de compresión para doblar la probeta y llevar los extremos de la misma a una posición paralela. En el área de doblado se inserta un espaciador con espesor igual a dos veces el radio requerido, para obtener la separación especificada.

NMX-B-113-CANACERO-2015 15/25 6.3

Pruebas de Doblado Semiguiado

Para el doblado semiguiado, el diámetro de la parte interna de la probeta, se controla mediante un perno o mandril con un radio especificado. 6.3.1 Doblado Semiguiado. Arreglo A En este arreglo se sujeta un extremo de la probeta y un perno o mandril avanza contra la probeta, generalmente en el centro de la misma. Un dispositivo (como se muestra esquemáticamente en la figura 8), se usa para aplicar la fuerza de doblado cerca del extremo libre de la probeta. 6.3.2 Doblado Semiguiado. Arreglo B para material delgado La probeta se coloca contra un soporte con un radio adecuado en su extremo y se sujetan en un tornillo de banco, como se muestra esquemáticamente en la figura 9, esto controla la localización del doblado fuera de la fuerza de sujeción. 6.3.3 Doblado Semiguiado. Arreglo C La probeta se sostiene de un extremo, mientras que un perno o mandril hace contacto con la superficie interna de la probeta en el área de doblado; un mecanismo rotatorio aplica una fuerza en la cara contraria a la del perno o mandril para doblar la probeta, como se muestra esquemáticamente en la figura 10. 6.4

Pruebas de Doblado Libre

6.4.1 En la prueba de doblado libre, al final del doblado, no se aplica ninguna fuerza directamente al área de doblado. Se puede hacer un doblado inicial usando un mecanismo de doblado semiguiado. 6.4.1.1 Una fuerza uniaxial, como la de una mordaza, o una máquina de prueba de compresión, se usa para doblar la probeta. Puede ser necesario un soporte como se muestra en la figura 11 para iniciar el doblado. No se permite carga de tensión en la longitud de la probeta. 6.5

Prueba de Doblado y Aplanado

6.5.1 Durante la prueba de aplanado, los extremos de la probeta están sujetos a una fuerza de compresión. 6.5.2 La prueba se inicia de la misma manera que el doblado libre; después de esto, se aplica una fuerza de compresión en el área doblada de la probeta; la fuerza debe ser suficiente para cerrar el ojo formado al doblar la probeta hasta que las superficies externas de la probeta sean paralelas, con excepción del radio externo, como se muestra en la figura 14. 6.5.3 El radio de cualquier perno, mandril o rodillo usado en cada arreglo de los diferentes métodos de doblado, no debe diferir en ± 5 % del valor nominal especificado.

NMX-B-113-CANACERO-2015 16/25 6.5.4 La longitud de todos los pernos, mandriles, rodillos y placas con radio, usados en estas pruebas, debe exceder el ancho de las probetas, deben ser lo suficientemente resistentes y rígidos para soportar deformaciones significativas. 7

MUESTREO

El muestreo para la prueba de doblado debe realizarse conforme a la norma particular del producto, especificaciones y códigos apropiados. 8

PROBETAS

8.1 Las probetas deben seleccionarse del material a ser probado usando uno de los procedimientos siguientes: 8.1.1 Probetas de sección transversal completa Si la dimensión menor de la sección transversal de la probeta es igual a o menor de 38 mm (1 ½ pulgada), la probeta puede ser del espesor completo; la longitud de la probeta debe ser suficiente para permitir el doblado al ángulo especificado. 8.1.2 Probetas de espesor completo Cualquier material que sea sometido a la prueba de ductilidad en la condición de tal y como se fabricó, puede ser sujeto a la prueba de doblado, con tal de que el ancho y largo de la probeta sean suficientes. 8.1.2.1 Cuando no es práctico efectuar la prueba a sección transversal completa, pero se puede efectuar la prueba a espesor completo, las probetas de material que no exceda 38 mm (1 ½ pulgada) de espesor nominal, deben ser del espesor del material y la relación ancho - espesor debe ser una de las siguientes: a) 2:1, con tal de que el ancho mínimo sea 18 mm (3/4 pulgada) sin importar el espesor. b) 8:1 o mayor para lámina delgada en donde es impráctico usar probetas del tipo (a). 8.1.2.2 Se puede usar un ancho de 38 mm (1 ½ pulgada) para probetas de productos a los que se les efectúa la prueba con su espesor final o terminado. 8.1.2.3 Los laboratorios que utilizan pre-probetas (blanks) de 20 mm de ancho para preparar las probetas para la prueba de tensión, pueden utilizar éstas para efectuar la prueba de doblado. Para el uso de pre-probetas ver la norma extranjera que se indica en el inciso A1.1 del apéndice A. 8.1.3 La longitud de la probeta debe ser suficiente para permitir el doblado al ángulo especificado sin introducir fuerzas externas que afecten adversamente el resultado de la prueba de doblado. La relación de la probeta ancho a espesor puede afectar la ductilidad de doblado.

NMX-B-113-CANACERO-2015 17/25 8.1.4 Probetas con superficie maquinada Para materiales que tienen un espesor o diámetro nominal mayor de 13 mm (½ pulg.), se pueden maquinar cuando no se pueden usar probetas de sección o espesor completo. El espesor o diámetro de la probeta debe ser cuando menos de 13 mm (½pulgada). La relación ancho a espesor de las probetas rectangulares debe ser 2:1 y la longitud suficiente para permitir el doblado al ángulo especificado. 8.1.5 Cuando se deban de doblar probetas maquinadas en un eje establecido con respecto a la dimensión mayor del producto, el eje de doblado se debe marcar en la probeta. 8.1.6 Cuando se tomen probetas mediante un taladrado, se puede maquinar una probeta para la prueba de doblado, de sección cuadrada de 13 mm por 13 mm (½ pulgada por ½ pulgada), de esa probeta. 8.1.7 Una de las superficies mayores o principales de las probetas rectangulares, de espesor reducido, debe ser una de las superficies del producto como salió de la fábrica. 8.2

Acabado de la superficie de los extremos de las probetas

Las orillas longitudinales de una probeta rectangular de espesor menor o igual a 50 mm (2 pulgadas), pueden ser redondeadas a un radio que no exceda 1.5 mm (1/16 pulgada) y para probetas de espesor mayor de 50 mm (2 pulgadas), pueden ser redondeadas a un radio que no exceda 3 mm (1/8 pulgada.). Las superficies cortadas con oxicorte o flama deben ser maquinadas para eliminar el metal afectado por la flama. Las orillas de las probetas cortadas con cizalla o tijeras, deben ser maquinadas o eliminar los filos con lija, lima o algún abrasivo similar para quitar el material afectado por el corte. 8.3

Determinación de la dirección de prueba en probetas de materiales forjados

8.3.1 Para una probeta longitudinal, el largo de la misma debe ser paralelo a la dirección de laminación, forjado, estirado (stretching), estampado (drawing) o extruido, como se indica en la figura 1, (ver 4.2). 8.3.2 Para una probeta transversal, el largo de la misma debe ser a un ángulo de 90° de la dirección de laminación, forjado, estampado (drawing) o extruido, como se indica en la figura 2, (ver 4.3). 8.4

Marcado de las probetas

8.4.1 Las probetas deben estamparse o identificarse de una manera apropiada. 8.4.2 Cuando sea práctico, la identificación debe hacerse cerca de un extremo de la probeta. 8.4.3 No se debe estampar o marcar en la zona de doblado de la probeta.

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PROCEDIMIENTO

9.1

Dirección de la prueba:

9.1.1 Para las pruebas de probetas longitudinales, el eje del doblado debe ser de 90° respecto a la dirección de laminado, forjado, estirado, o extrusión, como se muestra en la figura 1, ver 4.5 . 9.1.2 Para las pruebas de probetas transversales, el eje del doblado debe ser paralelo a la dirección de laminado, forjado, estirado, o extrusión, como se muestra en la figura 2, ver 4.6. 9.1.3 Para probetas redondas maquinadas a partir de secciones diferentes a las de sección circular, la superficie de la probeta debe ser paralela a la superficie del producto original. 9.2

Superficie sujeta a tensión

En pruebas con probetas de espesor reducido, la superficie de tensión debe estar en su condición de tal y como se fabricó. 9.3

Procedimiento para la prueba guiada de doblado

9.3.1 Colocar la probeta sobre dos soportes redondos separados por una distancia (C) igual a (2r+3t) ± (t/2), como se muestra en la figura 3, donde (r) es el radio del émbolo o mandril y (t) es el espesor de la probeta. 9.3.2 Doblar la probeta mediante la aplicación de una fuerza a través de un émbolo o mandril en contacto con la probeta en la mitad de la longitud entre los soportes (C/2) en el lado opuesto de la probeta desde los extremos de los soportes. Aplicar la fuerza de doblado uniformemente y sin golpes. 9.3.3 Continuar doblando hasta que se produzca la falla, o hasta que el ángulo especificado de doblado, o el ángulo máximo del equipo de doblado sea alcanzado. El ángulo de doblado se mide mientras la probeta se encuentra bajo la fuerza de doblado. 9.3.4 Cuando el ángulo requerido no se puede lograr en el equipo de doblado que se muestra en la figura 3, completar la prueba comprimiendo la probeta entre placas adecuadas hasta que se logre el ángulo de doblado especificado, como se muestra en la figura 7. Aplicar la fuerza uniformemente, sin golpes. Cuando se requiera no exceder de 180 ° el ángulo de doblado, colocar entre los dos tramos de la probeta un espaciador con un espesor igual al doble del radio de doblado requerido. 9.4

Procedimientos para ensayos de doblado semiguiado

9.4.1 El procedimiento para realizar la prueba de doblado se debe hacer por uno de los siguientes tres métodos: A Sujeción de un extremo, B Materiales delgados o C Contacto del mandril con la superficie exterior del mandril, ver 6 y 6.3

NMX-B-113-CANACERO-2015 19/25 9.4.2 Arreglo A, Sujeción de un extremo 9.4.2.1 Sostener firmemente uno de los extremos de la probeta de manera que el eje de doblado se encuentra en la línea central del apoyo de reacción o rodillo. 9.4.2.2 Doblar la probeta mediante el uso de un aparato que cuente con las características que se muestran en la figura 8. 9.4.2.3 Aplicar la fuerza de doblado uniformemente, sin golpes. 9.4.2.4 Continuar doblando hasta que se alcance el ángulo especificado de doblado con la probeta en el equipo de doblado y bajo la fuerza de doblado, o hasta que se produzca la falla. 9.4.3

Arreglo B, Materiales delgados

9.4.3.1 Sujetar un extremo de la probeta firmemente contra el soporte de doblado en un tornillo de banco, como se muestra en la figura 9. El apoyo debe extenderse un mínimo de dos anchos de la probeta después de la abrazadera. 9.4.3.2 Con un mazo, golpear la probeta sobre el borde redondeado del soporte. No golpear la probeta en un área que va a formar cualquier parte del doblado. 9.4.3.3 Continuar doblando hasta lograr el ángulo especificado de doblado u ocurra la falla. Cuando los golpes del mazo son la fuente de la fuerza de doblado, el ángulo de doblado debe medirse cuando no se esté golpeando. 9.4.3.4 En caso de discrepancia, debe usarse el Arreglo A, Sujeción de un extremo 9.4.4

Arreglo C, Contacto del mandril con la superficie exterior

9.4.4.1 Fijar firmemente un extremo de la probeta, como se muestra en la figura 10. 9.4.4.2 Coloque un sujetador de reacción, con el radio de doblado especificado (r) en contra de la probeta. Si el espesor de la probeta ha sido reducido por maquinado, la superficie maquinada se coloca contra el sujetador. Para ángulos de doblado de 180 º o menores, puede sustituirse el sujetador por una superficie redondeada. 9.4.4.3 Mantener un segundo mandril en contacto con la superficie opuesta de la probeta y girar este mandril bajo fuerza en un arco para mantener el interior de la superficie doblada contra el primer mandril. El radio del segundo mandril no es importante y puede ser de cualquier tamaño que sea conveniente. El segundo mandril puede emplear un rodillo como superficie de contacto con la probeta. 9.4.4.4 Continuar doblando hasta que el material alcance el ángulo especificado o se produzca un fallo en el doblado. El ángulo de doblado se mide mientras que la probeta se encuentra bajo la fuerza de doblado.

NMX-B-113-CANACERO-2015 20/25 9.5

Procedimientos para prueba de doblado Libre:

9.5.1 Iniciar el doblado sujetando la probeta cerca de cada extremo y llevarlos uno hacia el otro, siempre que el material sea suficientemente dúctil. Si el material no se dobla fácilmente, utilizar un dispositivo tal como el mostrado en la figura 11 para iniciar el doblado, ver 4.10.5 y 6.4. 9.5.2 Prueba de Doblado Libre Tipo 1 Continuar doblando la probeta bajo fuerza en un dispositivo de sujeción hasta que los dos extremos estén paralelos como se muestra en la figura 12. Con esto concluye la prueba de doblado libre tipo 1. 9.5.3 Prueba de Doblado Libre Tipo 2 Si el requisito de la prueba es que los dos extremos estén en contacto, la fuerza del dispositivo de sujeción se aumenta hasta que se alcanza la condición que se muestra en la figura 13, sin aplicar la fuerza en cualquier lugar menor de un ancho de la probeta desde el extremo exterior del doblado. Esto se conoce como un Prueba de Doblado Libre Tipo 2, plano en sí mismo. 9.6 Procedimiento para la prueba de doblado y aplanado: 9.6.1 Formar un doblado inicial a un ángulo de aproximadamente 180° utilizando el procedimiento descrito en 9.5.1. Ver 4.10.5 y 6.4.1.1. 9.6.2 Colocar la probeta entre dos placas que cubran la parte doblada de la probeta. Aplicar la fuerza hasta que la probeta quede aplanada como se muestra en la figura 14. 9.6.3 La operación de aplanado puede desarrollar esfuerzos longitudinales que excedan el límite de la formación del material. Esto depende del material y el espesor de la probeta. 9.6.3.1 El doblado seguido de un aplanado impone tensiones extremas en las fibras exteriores y el material puede mostrar agrietamiento en el doblez o puede haber fallo de compresión de la superficie interior del ojo del doblado. 9.6.3.2 El esfuerzo de la fibra exterior se reduce cuando el interior de la curva se colapsa, como se muestra en la figura 15, ya que esto reduce la cantidad de estiramiento de la superficie exterior. Esto puede ser suficiente para evitar grietas en la superficie exterior del doblado. 9.6.3.3 Si el interior del doblado no se colapsa, es posible que se desarrollen esfuerzos excesivos que causen que la superficie exterior del doblez presente agrietamientos, tal como se muestra en la figura 16.


FIGURA 15.- prueba de doblado y aplanado (ojo del doblado colapsado).

FIGURA 16.- Prueba de doblado y aplanado (ojo del doblez no colapsado).


9.7

Análisis de la superficie doblada

La probeta doblada puede ser removida en cualquier momento durante la operación de doblado para inspeccionar la superficie convexa del doblado para detectar presencia de grietas o irregularidades. Se debe continuar el doblado inmediatamente después del análisis. 9.8

Ángulo de doblado

El ángulo de doblado está determinado por la proyección de líneas con las superficies planas de la probeta fuera de la región doblada y corresponde al ángulo de intersección de estas líneas. Cuando se ha completado el doblado, el radio del doblado en toda la región de doblado, bajo ninguna fuerza a menos que se especifique lo contrario, no debe ser menor que el valor especificado en la norma de producto. 9.8.1 La recuperación elástica, cuando se libera la fuerza de flexión, hace que el radio y el ángulo del doblado se incremente. No se deben hacer ajustes en el ángulo de doblado para ajustar la recuperación elástica. 9.8.2 Si el material se colapsa por un pliegue localizado, la prueba no es válida. Se debe utilizar un procedimiento alternativo para controlar el radio de doblado interior. 9.8.3 La prueba termina cuando se cumplen las condiciones especificadas de doblado. Si aparecen grietas significativas en la superficie exterior del doblado, mientras que se está aplicando la fuerza de doblado, se detiene la prueba y se evalúa el material de acuerdo con la norma particular de producto correspondiente. 9.8.4 Las grietas que se producen en las esquinas de la parte doblada no deben considerarse significativas a menos que excedan el tamaño especificado para grietas de esquina. Si no se especifica el tamaño de la grieta, las grietas de esquina que no excedan el espesor nominal de la probeta no se considera como falla. 9.8.5 En las pruebas requeridas por la norma particular de producto, la prueba puede considerarse terminada cuando se cumplen las condiciones de aceptación. 9.9

Velocidad de doblado

La velocidad de aplicación de carga al realizar el doblado debe cumplir con aquel de la aplicación del proceso previsto del material que está siendo probado. Cuando no se especifica ninguna velocidad, la prueba se lleva a cabo a un ritmo consistente con la práctica segura para el método. 10

EVALUACIÓN

10.1 Examine a simple vista (sin aumentos), que la superficie convexa de la probeta doblada no presente grietas u otros defectos abiertos. Las grietas de orilla asociadas con la preparación de la probeta no se consideran durante la evaluación. Ver 9.8.4.

NMX-B-113-CANACERO-2015 23/25 10.1.1 Cuando se lleva a cabo la prueba como criterio de aceptación, el tamaño de la grieta permitido debe ser el especificado por la norma particular de producto, el código o especificación que requiere la prueba. 10.1.2 El material que es susceptible de endurecimiento por envejecimiento se prueba en el plazo establecido por la norma particular de producto. 10.1.3 Las irregularidades en la superficie, pérdida de adherencia del recubrimiento, o cualquier otra discontinuidad producida por el doblado, deben evaluarse de acuerdo a las especificaciones correspondientes del producto. 10.1.4 Alteraciones superficiales, como la piel de naranja, que se desarrollan durante la prueba de doblado, donde no hay penetración de la superficie, no se consideran como una falla por grieta. 11

INFORME

El informe debe contener la siguiente información: a) Identificación de la probeta, b) El tamaño y el tipo de probeta (Ver, capitulo 8), c) Tipo de prueba (Ver, capitulo 9), d) Radio utilizado para formar el doblado, e) Si se usó lubricante, el tipo de lubricación, f) El ángulo de doblado, g) Número y tamaño de grietas visibles en el doblado, y h) Cuando se realiza la prueba con fines informativos, reporte el tamaño y la ubicación de cualquiera y todas las grietas visibles a simple vista sin ayuda. i) Si la probeta superó o no la prueba para cumplir con los requisitos. 12

BIBLIOGRAFIA

NOM-008-SCFI-2002 Sistema general de unidades de medida. ASTM E290-13

Standard test methods for bend testing of material for ductility

NMX-B-113-1981

Acero - Método de prueba - Doblado de productos terminados

NMX-B-051-1972

Método de prueba de doblado semiguiado para la ductilidad de materiales metálicos

ASTM A370-14

Standard Test Methods and Definitions for Mechanical Testing of Steel Products

NMX-B-113-CANACERO-2015 24/25 13

CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES

Esta norma no concuerda con ninguna norma internacional por no existir referencia en el momento de su elaboración. 14

ARTÍCULO TRANSITORIO

Esta norma mexicana entrará en vigor 60 días posteriores a la fecha de la publicación de la declaratoria de vigencia en el Diario Oficial de la Federación.

NMX-B-113-CANACERO-2015 25/25 APÉNDICE A A1 En tanto no se elabore la correspondiente norma mexicana se debe consultar la norma extranjera: A1.1 ASTM E8/8M -13

Standard Test Method for tension testing of metallic materials

NMX-B-113-CANACERO-2015

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