IRAM-FA L 7 020 Abril1987* CDU 629.11.012.1 ** CFA2240EJES PARA VEHCULOS REMOLCADOS INSTITUTOARGENTINODERACIONALIZACINDEMATERIALES FA FERRROCARRI LES ARGENTINOS *Correspondealar evi si ndelanormaIRAM-FAL7020/74. **CorrespondealaCl asi f i caci nFederaldeAbaste-ci mi ent oasignadaporelSer vi ci oNacionaldeCa-t al ogaci ndependientedelMi ni st er i odedef ensa. NORMAIRAM-FAL Elest udi odeestanormahaestadoacargodel osorganismosr espect i vos, integrados en la forma siguiente: Comisi n Ing. Ing. Sr. Sr. Ing. Ing. Ing. Sr. Ing. Ing. Tco. Integrante J. J. R. . E. H. H. T. D. J. H. A. Fernndez Fracchia Galetto Gavier Kajin Martn Martnez Ouyero Salsadella Vega Cioffi Comit General Dr. Ing. Dr. ' Ing. Ing. LiC. Dr. Dr. V. J. E. D. G. C. A. R. Alderuccio V. Casella Catalano Donegani C.'Edo A. Grimsldi Grosso L. Huste 7 020Abril1987 de Ejes y Ruedas Representa a: ACINDARS.A. FERROCARRILES ARGENTINOS FORJA ARGENTINA FORJA ARGENTINA FORJA ARGENTINA FERROCARRILES ARGENTINOS FERROCARRILES ARGENTINOS FORJA ARGENTINA FERROCARRILES ARGENTINOS ACINDARS.A. INSTITUTO IRAM de Normas(C.G.N.) Dr. Ing. Ing. Dr. Dr. Ing. Sr. Prof. A. J. S, E. A. G. F. M. E. Lagos Mangos i o Mardyks Mir F. Otamendi Schulte R. Soldi P. Mestanza (Contina en pgina 22) -2-NORMAIRAM-FAL7 020Abril1987 * CDU629.11.012.1 ** CFA 2240 EJES PARA VEHCULOS REMOLCADOS O - NORMAS POR CONSULTAR IRAMTEMA 125Deteccin de defectospor partculas magnetizables 851Mtodo gravimtrico de determinacin del carbono 85 2Mtodo alcalimtrico de determinacin delfsforo 85 4Mtodo volumtrico de determinacin delazufre por combustin directa 855Mtodo delbismutato de determinacin delmanganeso 85 8Mtodo delcido sulfrico de determina-cin delsi1icio 85 9Mtodovolumtrico de determinacin del cobre 861Mtodo de la diametilglipxima de deter-minacin delnique 862Mtodo de persulfato de determinacin delcromo.-* Corresponde a la revisin de la norma IRAM-FA L 7 020/ 74 . **Corresponde a la Clasificacin Federalde Abastecimiento asignada por el Servicio Nacionalde Catalogacin dependiente delMinisterio de Defensa. - 3 -NORMA IRAM-FAL 7020Abril 1987 IRAM-IASTENA U500-102 U 500-122 "Aceros. Mtodo de ensayo de traccin Aceros. Mtodo de ensayo de flexin por choque sobre probeta simplemente apoyada (Ensayo de Charpy). Aceros. Mtodo de determinacin del ta-mao de grano IRAM-CNEA Y 500-1001Mtodo de ensayo por tintas penetrantes 1 - OBJETO 1.1Establecerlos requisitosquedebencumplirlosejesdeaceroalcarbono destinados a coches y vagones ferroviarios. 2 - CONDICIONES GENERALES 2.1PROCEDIMIENTO DE FABRICACIN 2.1.1Proceso de obtencin del acero. El acero destinado a la fabricacin de los ejes ser obtenido por el proceso de horno elctrico, Siemens Martin, bsico al oxigeno u otros procesos que garanticen el cumplimiento de esta norma. 2.1.2Proceso de transformacin 2.1.2.1Los ejes se obtendrn mediante operaciones de forja.La seccin final se-r como mximo igual a 1/3 de la seccin mnima dellingote o de la palanquilla de colada continua. 2.1.2.2Se admitirn ejes fabricados a partirdedesbasteslaminados,conuna operacin final de forja, en cuyo caso la seccin del desbaste ser como mnimo igual al doble de laseccin final mxima del eje y sta, como mximo,iguala 1/4 de la seccin mnima del lingote originario. 2.1.2.3Durante el trabajo en caliente se eliminarn, mediante corte, las zonas defectuosas de la base o de la cabeza del lingote. 2.1.2.4Luego delforjado y marcado,los ejes recibirn un tratamiento trmico de normalizado enhornos con pirmetros registradores. -4-NORMA IRAM-FAL7 020Abril1987 2.1.2.5Losdimetrosdelejeenbrutodeforjapodrnexcederalosdeleje terminado, en hasta 33 mm en 1 as zonas de asientos de ruedas, y en hasta 20 mm en las otras partes,siempre que en elpedido nose establezcanotrasmedidascon mayor estrictez. 2.1.3Enderezado 2.1.3.1Los ejes podrn ser enderezados antes del tratamiento trmico, en fro o en caliente y, en este ltimo caso, a una temperatura no menor que 650C. 2.1.3.2Enelcaso desernecesarioefectuar elenderezadodespusdeltrata-miento trmico,se realizarun nuevo tratamiento trmico despus de dicha ope-racin. 3 - REQUISITOS 3.1MEDIDAS Y RUGOSIDAD SUPERFICIAL.Las medidas y rugosidadsuperficialdelos ejes,verificadasdeacuerdo con6.1,cumplirn conlo establecidoenelplano respectivo. 3.2DEFECTOS SUPERFICIALES. Los ejes, verificados segn 6.2, no evidenciarn re-babas, falta de material,fisuras,grietas,pliegues,o cualquier otro defecto que se considere perjudicialpara su uso. 3.3DEFECTOS METALURGICQS INTERNOS.Los ejes,verificadossegn6.3,no eviden-ciarn discontinuidades que se considerenperjudicialesparasuutilizacin,se-gn lo establecido en la norma AAR-M 101. 3.4IMPRESINBAUMANN.Efectuadasegn6.4,pondr enevidenciaunadistribu-cin homogneadesulfurosynoevidenciarndefectosmayoresquelosindicados en las fotografas incluidas en Anex os. 3.5CARACTERSTICAS MECNICAS 3.5.1Resistenciaala traccin-Limitedefluencia-ndicedecalidad.La resistenciaalatraccin,ellmite defluencia y elndicede calidaddelos ejes, determinados segn 6.5.1, tendrn los valores siguientes: Resistencia a la traccin(Rm)519 MPa (53 kgf/mm2 ) a 637 MPa (65 kgf/ mm2) Lmite de fluencia(Rel)mnimo50 % de la resistencia a la traccin ndice de calidad(i) mnimo110 NORMA IRAM-FAL7 020Abril1987 3.5.2Resistencia a la flexin por impacto en probeta entallada.La resistencia a la flexin por impacto en probeta entallada,determinada segn 6.5.2,ser como mnimo:. a) en direccin longitudinal al eje: .... 49 Nm/cm2 (5 kgfm/cm2) b) en direccin transversal al eje:19 Nm/cm2 (2 kgfm/cm2) 3.5.3Choque (masa caediza).En los ejes, ensayados de acuerdocon 6.5.3, no se producirn roturas o fisuras. 3.6COMPOSICIN QUMICA 3.6.1La composicin qumica delacero delos ejes,en elanlisis: de colada y en el de comprobacin, determinada segn 6.6, tendr los valores siguientes:. Carbono(C):0,35 % a 0,50 % Manganeso (Mn): 0,60 % a 0,90% Silicio (Si): 0,10% a 0,35 % Fsforo (P): 0,045% mx Azufre (S): 0,050% mx con la restriccin siguiente:(P + S) 0,09 % mx 3.6.2Ademslos elementos residuales noestarnpresentesconcontenidosmayo-res de. los siguientes: Cromo (Cr): 0,30 % Nquel(Ni): 0,30 % Molibdeno (Mo): 0,05 % Vanadio (V): 0,05 % Cobre (Cu): 0,30 % -6 NORMA IRAM-FAL 7 020"Abril1987 Tambin deber cumplirse la condicin de quela sumadeloscontenidosde cromo, molibdeno, nq uel y cobre no sermayorq ue0,5 0% . 3.7TAMAO DEGRANO.Observado deacuerdo conlanormaIRAM-IASU5 00- 122,no ser ms grueso q ue 6. MARCADO,ROTULADO Y EMBALAJE 4.1 MARCADO.Los ejessemarcarnporpunzonadoencalienteenellugarq uese seale en elplano correspondiente indicndose,adems de las que establezcan las disposicioneslegalesenvigencia,lasestablecidasporconvenioprevio.Luego del mecanizado de losex tremos,porpunzonado enfrose remarcarn en elmismo lugar dichas indicaciones. 4.2EMBALAJE. La forma del embalaje de los ejes se establecer por convenio previo 5 -INSPECCIN Y RECEPCIN 5.1INSPECCIN EN FABRICA 5.1.1Elusuario tendr en la planta de fabricacinunainspeccintcnica ya su cargo estar la verificacin de las condiciones tcnicas delcontrato. 5.1.2Elfabricante est obligado a brindar a dicha inspeccin la colaboracin y facilidades necesarias para que pueda desarrollar sus tareas sin inconvenientes. 5.1.3Elolosrepresentantesdelusuariotendrnderechoainspeccionar,en cualquier momento,la fabricacin delosejes,entodossusdetalles,ascomo efectuar todaslasverificaciones y determinacionesque crea convenientes. 5.1.4Los ensayos sern efectuados en fbrica por su personalenpresencia delo los representantes delusuario. 5.1.5Sin perjuicio de los ensayos q ue,conforme con esta norma efectuar el fa-bricante ensulaboratorio,elolosrepresentantesdelusuario podrndisponer la realizacin de ensayos en otros laboratorios. 5*2LOTE.Ellote estar formado por 50 ejes como mx imo obtenidos de una misma colada de acero. - 7 -NORMA IRAM-FAL 7 020Abril 1987 .5.3COMPOSICIN QUMICA. Adems del anlisis de cuchara, el o los representantes del usaario extraern unejeporcada colada, del cual, y en el lugar de donde se extrae la probeta de traccin, se tomar la muestra para el anlisis qumico. 5.4IMPRESIN BAUMANN.La impresin Bauman seefectuarencadaextremidadde todoslosejesenlosdespuntescorrespondientes.Elnmerodeensayospodr disminuir de acuerdo con lo que determinen el o los representantes del usuario. 5.5RESISTENCIA A LA TRACCIN, A LA FLEXIN POR IMPACTO EN PROBETA ENTALLADA, AL CHOQUE Y TAMAO DE GRANO. 5.5.1Los ensayos de estas caractersticas se efectuarn en un eje por lote. 5.5.2En los lotes complementarios, exclusivamente, de tamao menor: que 15 ejes, se prever una prolongacin en dos ejes, de manera de poder realizar en esa parte los ensayos de traccin, flexin por impacto en probeta entallada,anlisis qu-mico y tamao de grano y, en este caso no se efectuar el ensayo de choqu en el eje. 5.5.3Elensayo de traccin ydeflexinporimpacto en probetaentalladase realizar en el eje que ha sido sometido al ensayo de choque y se determinar en la zona que ha sido menos deformada y en el lugar que indica la figura 1. Probetadetraccin Probetasparadeterminarlaresistencia alaflexinporimpactoenprobeta entallada (direccintransversal) Probetasparadeterminarlaresisten-ciaalaflexinporimpactoenpro-betaentallada (direccinlongitudinal). Figura1 -8-NORMA IRAM-FAL 7 020Abril 1987 5.5.4En el caso de que no se cumpla con los valores exigidos de resistencia a la traccin y a la flexinpor impacto en probeta entallada, debido a defectos de fabricacin de la probeta, el fabricante podr optar por duplicar elnmero de ensayos de probetas extradas de la misma zona, cuyos resultados debern cum-plir con los valores exigidos en esta norma. 5.6DEFECTOSSUPERFICIALES,MEDIDASYDEFECTOSMETALURGIC0SINTERNOS.Estas caractersticas se verificarn en cada eje. 5.7CRITERIO DE ACEPTACIN 0 RECHAZO 5.7.1Composicin qumica.Sila composicin qumica de los ejes provenientes de la colada no cumple con lo establecido en 3.6 se rechazarn. 5.7.2Resistencia a la traccin, lmite de fluencia, ndice de calidad, resis-tencia a la flexin por impacto en probeta entallada, choque y tamao de grano. Si cualquiera de los ensayos indicados que se realizan sobre el eje no diera re-sultados satisfactorios, el lote del cual proviene ser rechazado. 5.7.3Medidas, defectos superficiales, defectos metalrgicos internos - Impre-sin Baumann.Se rechazarn individualmente cada eje ensayado sino cumple con los requisitos establecidos en esta norma. 5.8ENSAYOS ADICIONALES.Silos resultadosde los ensayosnosatisfacenlos requisitos establecidos en 3.5 el fabricante podr someter a un nuevo tratamien-to trmico al lote observado y presentarlo nuevamente a inspeccin. 6 - MTODOS DE ENSAYO 6.1MEDIDAS Y RUGOSIDAD SUPERFICIAL.La verificacin de las medidas se efecta con elementos de medicin adecuadosy de la rugosidad superficialcon rugosme-tros. 6.2DEFECTOSSUPERFICIALES.Laterminacinsuperficialseobservaasimple vista (ver Anexos). En caso de duda se utiliza el mtodo de ensayosmagnticos para deteccin de defectos establecidos en la normaIRAM 125 y eldelquidos penetrantes establecidos en la norma IRAM-CNEA Y 500-1001. 6.3DEFECTOS METALURGICOS INTERNOS. Para verificar los defectos metalrgicos se utiliza el mtodo ultrasnico indicado en el anexo de la norma AAR-M-101. - 9 -NORMAIRAM-FAL7 020Abril1987 6.4IMPRESINBAUMANN 6.4.1Se extrae la probetadelextremodeleje ysepreparalasuperficie me-diante desbaste,utilizando enla fase finalesmerilnmero 000 yluegosela desengrasa debidamente. 6.4.2Se toma una hoja depapelfotogrficoalbromuro yselasumergeenuna solucindecidosulfricoal2%{ m/ m),duranteaproximadamente3min.A continuacinselaaplicasobreunasuperficiepreparadasegn6.4.1conuna fuerza moderada durante unlapso adecuado. 6.4.3Retirada la hoja se lava con agua corriente y se fija mediante un fijador fotogrfico.A continuacin se lava nuevamente con agua corriente durante 30 min aproximadamente y se seca. 6.5CARACTERSTICAS MECNICAS 6.5.1 Resistencia a la traccin,limite defluenciaendicedecalidad.Para determinar la resistencia a la traccin,ellmite defluencia y elalargamien-to,se siguenlosprocedimientosindicadosenlanormaIRAM-IASU5 00- 102,em-pleando la probeta proporcionalcorta de 15 mm de dimetro y75 mmdedistancia entre puntos de referencia.Elndicedecalidadsecalculaporlafrmulasi-guiente: i = Rm + 2,2 A. 5(Rm en kgf/mm2 ) 6.5.2Resistencia a la flexin por impacto en probeta entallada.Para la veri-ficacin de la resistencia a la flexin por choque en probeta entallada se sigue el mtodo establecido enla normaI RAM-IAS U500-106utilizandolaprobetacon entallaenU tomndosecomoresultadoelpromediodetresdeterminaciones. 6.5.3Choque 6.5.3.1Mquina de ensayo 6.5.3,1.1Consisteenunapieza metlica deslizantede1 000 kgdemasa,que puede caer desdeunaalturavariablequedeslizndoseentredosguasrgidas verticales, dispuestasde modoque elrozamiento durantelacada,sea mnimo. Eleje que recibe elimpacto se apoya sobre un yunq ue cuya masa nodebeser me-nor que 10 000 kg. - 10 -NORMAIRAM- FAL7020Abril1987 6.5 .3 .1.2Lapieza metlicadeslizantetienesuformaysumasasimtricascon respecto al plano de las guas y su centro de gravedad situadoenlapartems baja posible y sobre la vertical que equidista de ellas. 6.5 .3 .1.3Elyunq ue tiene dosapoyosdistantes1,5 m sobrelos cualesse coloca-eleje por ensayar y q ue deben estar rgidamente fijadosalyunq ue,sin interpo-sicin de piezassuplementarias.Cuandoporlalongitud deleje no fuese posible aplicar esa distancia,podrvariarsehastaalcanzarlamscarcanaaellaq ue permita efectuar elensayo. 6.5 .3 .1.4La superficie delospuntos deapoyosobrelos cualesseubica eleje debe ser de forma tal,q uela distancia entre ellosnovareduranteelensayo. La parte de la pieza metlica deslizante q ue duranteelensayoestencontacto con eleje,presenta una forma cilindrica,de radio mx imo100 mm,con su eje en posicin horizontalysituado en elplano delasguas. 6.5.3.2Temperaturadeensayo.Latemperaturadelejeporensayardebeestar comprendida entre5 C y4 5 C. 6.5 .3 .3Procedimiento 6.5.3.3.1Se somete aleje a una primera flex in por medio de dos choq uessuce-sivos desde una altura H calculada porla frmulasiguiente: 0,3 0 x D2 H (metros) = P siendo: Pla masa dela pieza deslizante = 1000 kg DEldimetro deleje en la mitad de sulongitud,en milmetros, 6.5 .3 .3 .2A continuacinse colocanuevamenteelejeenlamq uinadeensayoy selossometea cuatro choq uesdesdelaalturaH, nelsentidodesuendereza-miento. 6.5.3.3.3Seguidamentese gira eleje180yselosometeadoschoq uesdesde la altura establecida. - 11 -NORMA IRAM-FAL 7 020Abril1987 6.6 COMPOSICION QUIMICA. La composicin qumica sedeterminaporcualquierm tododedeanlisisqumicoporconvenioprevio,preferente-mente por un mtodo de espectrometra de absorcin o emisin.En casos de dis-crepancia,debenaplicarselosmtodosestablecidosenlasnormasIRAM 85 1;IRAM 85 2;IRAM 85 4 ;IRAM 85 5 ;IRAM 85 8;IRAM 85 9;IRAM 861 e IRAM 862. 7 - ANEXOS 7.1 INTERPRETACINDEDEFECTOS SUPERFICIALESCONSIDERADOSPERJUDICIALES.Seha considerado sumanente difcil en la simple inspeccin ocular,la interpretacin de ciertos defectos superficiales que aparecen en los ejes despus de termina-dos. Por ello a continuacin se describen estos defectos con mayor detalle. 7.1.1Discontinuidad transversales o circunferenciales.Cualquier grieta,in-dicacin de grieta o raya en elsentido circunferencialo transversal,sin con-sideracin de su profundidad, en cualquier posicin,se considera perjudicial y es causa suficiente para el rechazo, no siendo permitida su correccin. 7.1.2Descoloracin.Marcas de descoloracin, sombras o similares, que se com-prueban a simple vista y que no significan discontinuidad del metal, no se con-sideran perjudiciales, cualquiera que sea su ubicacin. 7.1.3Discontinuidad longitudinal enlas curvasde transicin.Cualquier dis-continuidad longitudinal en las curvas de transicinllamada"raya fina"(hair-line), se considera perjudicial y causa suficiente de rechazo,no siendo permi-tida su correccin.I 7.2FOTOGRAFAS LIMITES.Lasimpresionespara comparacindelensayoBaumann son las indicadas en las fotografas siguientes.