Guía
¿Cuándo debe pedir la inspección por partículas magnéticas en flechas y piezas soldadas de acero?
La inspección por partículas magnéticas es un ensayo no destructivo que magnetiza una pieza de acero ferromagnético y aplica partículas ferromagnéticas finas, secas o en suspensión, que se acumulan donde una grieta abierta a la superficie o muy cerca de ella interrumpe el campo magnético. Conviene pedirla cuando una grieta fina puede llegar al ensamble sin que la inspección visual la vea: flechas templadas o rectificadas, radios de transición y cuñeros con carga cíclica, y cordones de soldadura en uniones críticas de acero al carbono.
Por Equipo de ingeniería de Saola Manufacturing · Publicado · Actualizado
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Datos clave
- En México, la NMX-B-482-CANACERO-2016 establece la capacitación, calificación y certificación del personal de ensayos no destructivos; entró en vigor tras su publicación en el DOF y cancela la versión de 1991 (Secretaría de Economía, Catálogo Mexicano de Normas, 2016)
- ISO 9934-1 fija los principios generales del ensayo por partículas magnéticas en materiales ferromagnéticos, sobre todo para discontinuidades abiertas a la superficie, y aclara que no define criterios de aceptación (ISO 9934-1:2016)
- Para soldaduras, ISO 17638 describe la técnica de ensayo, incluida la zona afectada por el calor, y remite los niveles de aceptación a ISO 23278 (ISO 17638:2016)
- El torneado CNC, el fresado CNC y la soldadura se hacen en la planta asociada principal de Saola Manufacturing, una planta de maquinado CNC en Vietnam en operación desde 2017.
¿Qué problema resuelve y cómo se reconoce que lo necesita?
Resuelve el caso de una grieta tan cerrada que no se ve a simple vista ni con lupa, en una pieza de acero que va a trabajar con carga repetida. Si ya tuvo una flecha rota en campo, un cordón agrietado después de pintar o un rechazo de su cliente por «indicaciones», probablemente le faltó este ensayo en el plano.
El caso típico se ve así: una flecha de acero 4140 templada y rectificada pasa la inspección dimensional, se ensambla y falla por fatiga en el radio del hombro o en el extremo del cuñero. Al cortar la pieza, el análisis muestra que la grieta ya existía antes de ensamblar, como grieta de temple, de rectificado o como una costura heredada de la barra. La pieza nunca estuvo fuera de medida; estaba agrietada, y nadie lo buscó.
Con piezas soldadas pasa algo parecido. Un soporte de acero al carbono llega con buena apariencia, pero una grieta fina en el pie del cordón o en el cráter queda tapada por la pintura y aparece cuando el equipo ya vibra en la planta de su cliente. La inspección visual según el plano detecta socavado, poros y perfil; no detecta con confianza una grieta cerrada cuya abertura es demasiado fina para verse.
Las señales de que su pieza lo necesita son concretas: acero ferromagnético, carga cíclica o de impacto, un concentrador de esfuerzo (radio, cuñero, cuerda, cambio de diámetro, pie de soldadura), un proceso que puede agrietar (temple, rectificado, soldadura, enderezado) y una consecuencia de falla cara o peligrosa. Si se cumplen tres o cuatro de esas condiciones, vale la pena escribir el ensayo en el plano.
¿Qué causa las grietas que se escapan de la inspección visual, de la más frecuente a la menos frecuente?
En flechas, las causas más comunes son el temple (grietas de temple en radios y cuñeros), el rectificado con quemadura y las costuras o traslapes que ya venían en la barra. En soldaduras, dominan las grietas por hidrógeno en la zona afectada por el calor, las grietas de cráter y la falta de fusión en el pie del cordón.
Grietas de temple. Aparecen donde la pieza cambia de sección de golpe: esquinas vivas, cuñeros con fondo recto, barrenos transversales cerca de un hombro. El acero de medio carbono o aleado, enfriado en agua o en un medio demasiado severo, se agrieta por la diferencia de contracción entre el núcleo y la superficie. Un radio generoso en el plano las previene mejor que cualquier ensayo.
Grietas de rectificado. Una rueda cargada, un avance excesivo o poco refrigerante calientan la capa templada y forman una red fina de grietas, a menudo perpendicular a la dirección de la rueda. Son casi invisibles después del rectificado y son la razón más común para pedir partículas magnéticas fluorescentes en flechas rectificadas.
Costuras y traslapes de la barra o la forja. Son discontinuidades longitudinales que vienen del laminado. El maquinado puede dejarlas expuestas en el diámetro final, alineadas con el eje de la flecha.
Grietas en soldadura. En aceros al carbono con más carbono o en aceros aleados, el hidrógeno del electrodo o de la humedad, combinado con una zona afectada dura y poco precalentamiento, produce grietas que pueden aparecer después de que la pieza se enfrió. Los cráteres sin rellenar y la falta de fusión en el pie del cordón completan la lista.
Grietas de fatiga en servicio. En piezas devueltas o en mantenimiento, el ensayo sirve para encontrar grietas que nacieron en uso, antes de que la pieza se rompa.
| Origen | Zona de la pieza | Orientación típica |
|---|---|---|
| Temple | Radios de hombro, fondo de cuñero, barrenos transversales | Variable; a menudo transversal en radios |
| Rectificado | Diámetros rectificados, asientos de rodamiento | Red fina o transversal a la dirección de la rueda |
| Costura de barra o traslape de forja | Diámetro exterior a lo largo de la flecha | Longitudinal, paralela al eje |
| Hidrógeno en soldadura | Zona afectada por el calor, pie del cordón | Paralela o transversal al cordón |
| Cráter | Final del cordón | Radial o en estrella |
| Fatiga en servicio | Concentradores de esfuerzo: radios, cuerdas, cuñeros | Perpendicular al esfuerzo principal |
¿Partículas magnéticas o líquidos penetrantes: cuál pedir?
Pida partículas magnéticas cuando la pieza es de acero ferromagnético, y líquidos penetrantes cuando es de acero inoxidable austenítico, aluminio, latón o bronce. En acero, las partículas magnéticas suelen ser más sensibles a grietas cerradas o contaminadas y además detectan algunas discontinuidades justo bajo la superficie.
El método funciona solo si el material se deja magnetizar. Los aceros al carbono, los aceros aleados como 4140 o 8620 y los inoxidables martensíticos o endurecibles por precipitación responden; los inoxidables austeníticos como 304 y 316 no, salvo zonas trabajadas en frío, y el resultado en ellos no es confiable. Para esos materiales, los líquidos penetrantes son la opción normal.
La orientación importa. El ensayo detecta mejor una grieta perpendicular a las líneas de campo, con el campo a no más de 45 grados de la perpendicular a la grieta; por eso un procedimiento serio magnetiza cada zona en dos direcciones a 90 grados entre sí. En una flecha, la magnetización circular (corriente a lo largo de la pieza) revela grietas longitudinales como las costuras; la magnetización longitudinal (bobina) revela grietas transversales como las de rectificado y fatiga. Si su proveedor solo magnetiza en una dirección, las grietas paralelas a ese campo quedan sin buscar.
| Caso | Método recomendado | Comentario |
|---|---|---|
| Flecha de acero aleado templada y rectificada | Partículas magnéticas fluorescentes, vía húmeda | La más sensible para grietas de rectificado finas |
| Cordón de soldadura en acero al carbono | Partículas magnéticas con yugo, visibles o fluorescentes | Contraste blanco de fondo si el cordón es oscuro y rugoso |
| Pieza de inoxidable 304 o 316 | Líquidos penetrantes | No ferromagnético; ASTM E3024 excluye expresamente los inoxidables austeníticos |
| Aluminio, latón o bronce | Líquidos penetrantes | Material no ferromagnético |
| Inoxidable 17-4 PH o 410 | Partículas magnéticas | Ferromagnético; confirme con el procedimiento del laboratorio |
| Defecto interno profundo | Ultrasonido o radiografía | Ningún método superficial lo encuentra |
¿Cómo se hace y se controla el ensayo para que el resultado sea confiable?
Con un procedimiento escrito que diga la técnica de magnetización, la dirección del campo, el medio de partículas, cómo se verifica la intensidad del campo y la iluminación de lectura. ASTM E3024/E3024M (industria general) y ASTM E1444/E1444M (aeroespacial) dicen que deben complementarse con un procedimiento escrito detallado; ASTM E709 es la guía que explica las técnicas.
Un resultado de «sin indicaciones» solo vale si el campo era suficiente y estaba bien orientado. Por eso las normas piden verificar el campo con un indicador o con un gausímetro de efecto Hall, controlar la concentración y la contaminación del baño de partículas, medir la luz ultravioleta y blanca en la zona de lectura y usar personal calificado. En México, la calificación del personal se apoya en la NMX-B-482-CANACERO-2016; en proyectos con normas estadounidenses es común ver SNT-TC-1A o ISO 9712 en el contrato.
El momento del ensayo también cuenta. Debe ir después de la última operación que puede agrietar (temple, rectificado, enderezado, soldadura) y antes de cualquier recubrimiento, porque la pintura y la galvanoplastia reducen la sensibilidad y tapan la grieta. En soldaduras de acero con riesgo de grietas por hidrógeno, los códigos suelen pedir un tiempo de espera antes de inspeccionar; si su código lo exige, escríbalo en el plano.
Si una pieza falló en campo aunque el reporte decía «sin indicaciones», revise el reporte antes de culpar al material: ¿se registró la verificación del campo con indicador o gausímetro?, ¿se magnetizó en dos direcciones?, ¿el ensayo fue después del último temple, rectificado o enderezado y antes del recubrimiento?, ¿se usaron partículas fluorescentes en las superficies rectificadas?, ¿se midió la iluminación? Si falta cualquiera de esos datos, el resultado no demuestra que la pieza estaba sana.
| Parámetro | Valor típico | Para qué sirve |
|---|---|---|
| Campo tangencial en la superficie, medido con gausímetro | 30 a 60 G (unos 2.4 a 4.8 kA/m), lo que pide la mayoría de las especificaciones | Confirma que el campo basta sin saturar la pieza |
| Direcciones de magnetización | Dos, a 90° entre sí | Cubre grietas en cualquier orientación |
| Magnetismo residual tras desmagnetizar | El límite que fije el plano o la norma del contrato, medido con gausímetro | Evita que la pieza atraiga viruta y desvíe el arco |
| Iluminación de lectura | Al menos 1000 lux con partículas visibles; con fluorescentes, luz UV y menos de 2 pies-candela (unos 20 lux) de luz blanca | Con poca luz, o con demasiada luz blanca en el ensayo fluorescente, las indicaciones finas no se ven |
| Medio de partículas | Fluorescente húmedo para piezas maquinadas; visible seco o húmedo para soldaduras | La fluorescente da más sensibilidad en superficies lisas |
¿Cómo se corrige o se previene la grieta encontrada?
Una grieta en una flecha casi nunca se repara: la pieza se rechaza y se corrige la causa en el proceso. En una soldadura, la grieta se remueve por completo con esmeril, se confirma con el mismo ensayo que está limpia y se vuelve a soldar con el procedimiento aprobado.
| Hallazgo | Qué hacer con la pieza | Qué cambiar para que no se repita |
|---|---|---|
| Grieta de temple en radio o cuñero | Rechazar | Radio mayor en el plano, cuñero con extremo redondeado, medio de temple menos severo, revenido inmediato |
| Grietas de rectificado | Rechazar; quitarlas con más rectificado solo si el sobrematerial y el plano lo permiten | Rueda adecuada y rectificada, menor avance, refrigerante suficiente |
| Costura longitudinal de barra | Rechazar; segregar el lote de barra | Pedir barra con inspección del molino o mayor sobrematerial de desbaste |
| Grieta en cordón o zona afectada | Remover completa, verificar y volver a soldar | Precalentamiento, electrodo de bajo hidrógeno, rellenar cráteres |
| Indicación no relevante (cambio de sección, borde) | Aceptar con registro | Nada; el procedimiento debe saber distinguirla |
Si ya encontró una grieta en una pieza del lote, actúe en este orden: separe todas las piezas del mismo lote de barra, de tratamiento térmico y de rectificado; inspeccione las zonas críticas de todas las piezas separadas, incluidas las que estén en almacén; corte o haga metalografía de una pieza rechazada para saber si la grieta es de temple, de rectificado, de costura o de fatiga, porque cada origen tiene una corrección distinta; y pida que el lote de reposición lleve el ensayo y su reporte antes de embarcar.
La prevención está en el diseño y en el proceso, no en el ensayo. Un radio de hombro amplio, un cuñero de extremo redondeado y la secuencia correcta (desbaste, tratamiento térmico, rectificado y luego el ensayo) eliminan la mayoría de los rechazos en flechas. La guía de flechas de transmisión trata esos detalles de diseño y la de cuándo especificar rectificado explica qué superficies lo justifican.
¿Qué escribir en el plano o en la orden de compra para que el proveedor no lo malinterprete?
Cinco cosas: la norma de método y su edición, las zonas a inspeccionar, el muestreo, el criterio de aceptación y la desmagnetización con su límite. ISO 9934-1 y la guía ASTM E709 dicen expresamente que no definen criterios de aceptación, así que si el plano no lo escribe, cualquier resultado es discutible.
- Método: «Inspección por partículas magnéticas según ASTM E3024/E3024M, edición vigente a la fecha de la orden, método continuo, partículas fluorescentes vía húmeda, magnetización en dos direcciones a 90°». Si la pieza es aeroespacial, la práctica es ASTM E1444/E1444M. Para soldaduras con normas ISO: «según ISO 17638».
- Zonas: identifique en el plano las áreas con una letra o una bandera (por ejemplo, «Zona A: radios de hombro, cuñeros y diámetros rectificados»). Inspeccionar «toda la pieza» encarece sin beneficio en zonas sin carga.
- Muestreo: diga si se inspeccionan todas las piezas, el primer artículo más un muestreo por lote o solo el primer artículo. En flechas con riesgo de grietas de temple o rectificado, lo habitual es inspeccionar todas las piezas; para muestreo por atributos, la guía de la tabla AQL explica cómo fijarlo.
- Aceptación: para flechas, una frase clara como «No se aceptan indicaciones lineales relevantes en la Zona A»; para soldaduras, «aceptación según ISO 23278», con el número de nivel que pida su norma de producto, o el criterio de su código (AWS D1.1, ASME). Defina qué es una indicación lineal y su longitud mínima de registro, o remita a la norma que lo hace.
- Desmagnetización: «Desmagnetizar después del ensayo; magnetismo residual máximo según el valor indicado, medido con gausímetro». Es importante en flechas que van junto a rodamientos o sensores, y en piezas que se van a maquinar o soldar después.
- Registros: pida un reporte con procedimiento, equipo, medio de partículas, verificación del campo, nivel del inspector, piezas inspeccionadas, indicaciones y disposición. Si necesita fotos de las indicaciones, dígalo.
Si la pieza lleva recubrimiento, agregue: «Inspección antes de cualquier recubrimiento». Si el ensayo aplica solo a ciertas uniones soldadas, identifíquelas en la nota o con el símbolo de examen no destructivo de AWS A2.4 (designación MT); la guía de simbología de soldadura explica la estructura del símbolo y su cola.
¿Quién hace qué en un pedido con Saola Manufacturing?
El torneado y el fresado CNC de la flecha, la soldadura y la inspección dimensional se hacen en nuestra planta asociada principal en Vietnam. La inspección por partículas magnéticas la hace un laboratorio calificado o una fábrica asociada, y la cotización indica quién la hace, dónde y con qué reporte.
En una flecha típica, el torneado CNC del desbaste, los cuñeros por fresado CNC y el maquinado de acabado se hacen en nuestra planta asociada principal. El tratamiento térmico y cualquier recubrimiento se coordinan con fábricas asociadas que gestionamos; la ubicación de producción se indica en cada cotización.
Cuando su plano pide partículas magnéticas, revisamos que la nota tenga norma, zonas, muestreo, criterio y desmagnetización, y le preguntamos lo que falte antes de cotizar. Así la secuencia queda escrita en la cotización: maquinado, tratamiento térmico, rectificado, ensayo, desmagnetización y recubrimiento, en ese orden. Respondemos las cotizaciones en inglés; puede escribirnos en español.
Para revisar una pieza, envíe el plano con la nota de inspección que necesita. Si todavía no la tiene, indique el material, la carga y las zonas que le preocupan, y la revisión de manufacturabilidad le dirá qué conviene marcar.
Preguntas frecuentes
¿Las partículas magnéticas detectan defectos internos?
Solo los que están en la superficie o muy cerca de ella, y la sensibilidad baja rápido con la profundidad. Para porosidad interna, falta de fusión entre pasadas o inclusiones en el centro de una flecha, pida ultrasonido o radiografía.
¿Puedo pedir partículas magnéticas en una pieza de acero inoxidable?
Depende del tipo. Los inoxidables martensíticos y los endurecibles por precipitación sí responden; los austeníticos como 304 y 316 no. Para estos últimos, pida líquidos penetrantes.
¿El ensayo daña la pieza o deja marcas?
No es destructivo, pero el contacto de electrodos con alta corriente puede dejar quemaduras de arco si la técnica es mala. En superficies rectificadas o asientos de rodamiento, pida magnetización con bobina o conductor central en lugar de contacto directo, y una limpieza final que retire el baño de partículas.
¿Por qué es importante la desmagnetización?
Una flecha magnetizada atrae viruta y polvo metálico, que terminan en los rodamientos o en los sellos, y puede desviar el arco si la pieza se suelda después. La nota de desmagnetización con un límite medido evita esa discusión en el recibo.
¿Se puede hacer el ensayo después de pintar?
No es recomendable. Un recubrimiento reduce la sensibilidad y puede tapar la grieta por completo. Escriba en el plano que el ensayo se hace antes de cualquier recubrimiento; si la pieza ya está pintada, lo práctico es retirar el recubrimiento en la zona crítica.
Fuentes
- ISO 9934-1:2016, Non-destructive testing — Magnetic particle testing — Part 1: General principles, ISO, noviembre de 2016
- ISO 17638:2016, Non-destructive testing of welds — Magnetic particle testing, ISO, octubre de 2016
- ISO 23278:2015, Non-destructive testing of welds — Magnetic particle testing — Acceptance levels, ISO, febrero de 2015
- ASTM E3024/E3024M-22a, Standard Practice for Magnetic Particle Testing for General Industry, ASTM International, 2022
- ASTM E1444/E1444M-26, Standard Practice for Magnetic Particle Testing for Aerospace, ASTM International, 2026
- ASTM E709-21, Standard Guide for Magnetic Particle Testing, ASTM International, 2021
- Field Direction and Intensity, NDE-ed.org, Iowa State University, consultado el 20 de octubre de 2026
- Magnetic Field Orientation and Flaw Detectability, NDE-ed.org, Iowa State University, consultado el 20 de octubre de 2026
- Lights for MPI, NDE-ed.org, Iowa State University, consultado el 20 de octubre de 2026
- NMX-B-482-CANACERO-2016, Capacitación, calificación y certificación de personal en ensayos no destructivos, Secretaría de Economía, DOF, 20 de octubre de 2016