¿Cómo usar la prueba de dureza Rockwell para verificar piezas tratadas térmicamente al recibirlas?

Datos clave

• En México, el método de prueba de dureza Rockwell y Rockwell superficial para productos de hierro y acero es la NMX-B-119-CANACERO-2017, que indica que las normas mexicanas de productos de acero hacen referencia al método de prueba ASTM E18-16 (Secretaría de Economía, NMX-B-119-CANACERO-2017, publicada en el DOF el 13 de diciembre de 2017)
• Las tablas de conversión de dureza de ASTM E140 son aproximadas, cada tabla vale solo para los materiales que indica y la conversión debe usarse solo cuando es imposible probar en las condiciones especificadas (ASTM E140-12b(2019)e1)
• La profundidad de capa no se lee con un durómetro en la superficie: SAE J423 describe métodos químicos, mecánicos y visuales para medirla y advierte que ningún método sirve para todos los casos (SAE J423, revisión estabilizada de mayo de 2023)
• El torneado CNC, el fresado CNC y la inspección de esas piezas se hacen en la planta asociada principal de maquinado CNC de Saola Manufacturing en Vietnam.

¿Cómo se reconoce que un lote tratado térmicamente no cumple la dureza, o que nunca se trató?

Se reconoce midiendo: si las lecturas en la escala del plano caen fuera del rango, si varían mucho entre piezas del mismo lote, o si una pieza que debía estar templada se deja marcar con una lima, el lote no está conforme hasta demostrar lo contrario.

En recibo el problema llega de tres formas. La primera es la más clara: el certificado de tratamiento térmico dice un valor dentro del rango y la medición de recibo dice otro. La segunda es la falta de evidencia: la caja no trae ningún documento del tratamiento y el plano pide una dureza Rockwell C, así que nadie puede decir si las piezas pasaron por el horno. La tercera aparece después, en ensamble o en campo: cuerdas que se barren, flechas que se doblan, cuñas que se deforman o superficies de deslizamiento que se desgastan antes de lo esperado.

Hay señales visuales que ayudan, aunque no sustituyen la medición. Una pieza templada suele mostrar un color de revenido o una capa oscura de óxido si no se limpió después; una pieza sin tratar suele verse igual que la barra maquinada. La prueba de la lima es útil como filtro rápido en recibo, pero no da un número y no sirve para aceptar ni para rechazar formalmente. Para decidir hace falta una lectura en la escala que pide el plano, con un durómetro verificado y en el lugar correcto de la pieza.

Antes de culpar al proveedor, confirme que el plano dice algo medible. Una nota «TEMPLAR» sin escala ni rango no se puede rechazar con criterio. La guía sobre cómo especificar el tratamiento térmico en el plano explica cómo redactar esa nota.

¿Cómo se mide la dureza Rockwell en recibo para que la lectura sea válida?

Se verifica el durómetro con un bloque patrón en la misma escala, se prepara una zona limpia y plana en el lugar que indica el plano, se respeta el espesor mínimo, la separación entre huellas y la corrección por curvatura, y se registran varias lecturas por pieza, no una sola.

Un procedimiento práctico para el laboratorio de recibo sigue este orden:

1. Verificación del equipo. Antes de medir, haga lecturas sobre un bloque patrón certificado de dureza parecida a la esperada y en la misma escala. ASTM E18 pide esta verificación el día en que se usa el durómetro, además de la verificación periódica del equipo por un laboratorio; si el bloque no da su valor, no mida piezas.
2. Lugar de medición. Mida donde lo dice el plano. Si el plano no lo dice, elija una superficie funcional que no sea una cuerda, un borde ni un barreno, y anote el lugar en el registro.
3. Preparación. Quite óxido, cascarilla y recubrimiento con un lijado ligero, sin calentar la pieza. Si sospecha descarburación, compare una lectura en la superficie original con otra después de retirar una capa delgada: una diferencia grande indica capa descarburada.
4. Espesor y apoyo. Según ASTM E18, el espesor de la pieza debe ser al menos diez veces la profundidad de la huella, y la cara opuesta no debe mostrar marca después de la prueba. La pieza se apoya firme en un yunque adecuado: plano para caras planas, en V para cilindros.
5. Curvatura. En diámetros pequeños la lectura sale baja. ASTM E18 trae, en un anexo, correcciones para superficies cilíndricas convexas; aplíquelas y anote en el registro que se corrigió.
6. Separación. No ponga una huella junto a otra ni cerca de un borde. ASTM E18 fija la separación mínima entre huellas y al borde en múltiplos del diámetro de la huella; respete esa tabla y no mida sobre una huella anterior.
7. Número de lecturas. Fije en su procedimiento cuántas lecturas se toman por pieza (varias, nunca una sola) y reporte cada valor, el promedio y la dispersión, no solo el promedio.

Cada punto de la escala Rockwell regular equivale, según ASTM E18, a 0.002 mm de profundidad, y en las escalas superficiales a 0.001 mm, por lo que una diferencia de pocos puntos es de milésimas de milímetro y cualquier óxido o curvatura pesa en el resultado. Por eso un rechazo basado en una sola lectura sin preparar casi nunca resiste la discusión con el proveedor.

¿Qué hacer cuando el lote sale fuera de rango?

Primero repita la medición bien hecha y en la escala del plano; si se confirma, retenga el lote, identifique el patrón de las lecturas, porque cada patrón apunta a una causa y a una disposición distinta, y documente todo en un reporte de no conformidad.

Un retratamiento no es gratis para la pieza. Un nuevo temple puede mover cotas, abrir tolerancias de posición y dejar cuerdas fuera de calibre, así que toda pieza retratada vuelve a inspección dimensional completa. Si las piezas ya están maquinadas a su medida final, a veces el rechazo es más barato que el retrabajo. Para el sorteo y la documentación, la guía de sorteo y retrabajo y la de reporte de no conformidad dan el formato.

Cuando recibo y proveedor no coinciden, separe primero el problema de medición del problema de pieza: pidan ambos la lectura de su durómetro sobre un mismo bloque patrón y midan las mismas piezas marcadas, en el mismo lugar y con la misma preparación. Si los bloques coinciden y las piezas no, la diferencia está en la preparación o en el lugar. Si sigue abierta, envíen piezas identificadas a un laboratorio acreditado como árbitro, con la escala, el lugar de medición y la preparación acordados por escrito.

¿Quién hace qué con la dureza en un pedido con Saola Manufacturing?

Usted define en el plano la escala, el rango y el lugar de medición; Saola Manufacturing revisa esa nota con la cotización y coordina que la evidencia de dureza llegue ligada al lote.

El torneado CNC y el fresado CNC se hacen en nuestra planta asociada principal de maquinado CNC en Vietnam, igual que la inspección de esas piezas. Esa planta cuenta con un durómetro, además de una máquina de medición por visión y un medidor de alturas, para verificar las piezas que maquina.

El tratamiento térmico se coordina con fábricas asociadas. La ubicación de producción se indica en cada cotización. Cuando una pieza pasa por una de esas fábricas, el certificado del tratamiento se pide a la fábrica asociada y se liga al mismo lote de piezas maquinadas, y las piezas pueden volver a medirse antes del embarque si la orden de compra lo pide. Lo mismo aplica a los acabados superficiales, que también se coordinan con fábricas asociadas.

Si un lote no le cuadra al recibir, envíe las lecturas, la escala, el lugar de medición, la preparación y el número de lote, y se coordina la respuesta. La certificación ISO 9001 de Saola Manufacturing está en proceso. Puede enviar su plano desde la página para cotizar; respondemos las cotizaciones en inglés; puede escribirnos en español.