RepublicofEcuador EDICTOFGOVERNMENT±

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1 RepublicofEcuador EDICTOFGOVERNMENT± Inordertopromotepubliceducationandpublicsafety,equaljusticeforal, abeterinformedcitizenry,theruleoflaw,worldtradeandworldpeace, thislegaldocumentisherebymadeavailableonanoncommercialbasis,asit istherightofalhumanstoknowandspeakthelawsthatgovernthem. NTE INEN 0953 (1987) (Spanish): Recubrimientos electrolíticos de cadmio sobre acero. Requisitos

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3 CDU: MT Norma Técnica Ecuatoriana RECUBRIMIENTOS ELECTROLITICOS DE CADMIO SOBRE ACERO. REQUISITOS INEN OBJETO Instituto Ecuatoriano de Normalización, INEN Casilla Baquerizo Moreno E8-29 y Almagro Quito-Ecuador Prohibida la reproducción 1.1 Esta norma establece los requisitos que deben cumplir los recubrimientos de cadmio aplicados sobre base de acero por vía electrolítica, para protección contra la corrosión. 2. ALCANCE 2.1 Esta norma se aplica a todos los productos de acero, de alto o bajo contenido de carbono, excepto en los casos siguientes: a) recubrimientos de cadmio aplicados a roscas (ver nota 1); b) recubrimientos de cadmio aplicados a láminas, fleje, alambre en sus formas no elaboradas, así como tampoco a resortes espirales. 2.2 Esta norma no especifica la condición superficial del metal base previa al electrodepósito, la rugosidad aceptable deberá fijarse por mutuo acuerdo de las partes interesadas. 2.3 Esta norma se aplica a recubrimientos de cadmio aplicados según especificaciones en normas de productos (ver nota 2). 3.1 Superficie significativa. 3. TERMINOLOGIA Es la parte de la superficie de la pieza que es esencial para la apariencia o utilidad de la misma que debe ser recubierta, o sobre la que ya se ha aplicado el recubrimiento. En caso de necesidad la superficie significativa debe determinarse por acuerdo entre las partes interesadas y debe indicarse en dibujos o planos, o mediante provisión de muestras debidamente marcadas (ver nota 2 de la Norma INEN 671). NOTA 1. Para roscas con recubrimiento, véase la Norma INEN NOTA 2. A causa de su toxicidad, el cadmio no debe emplearse como recubrimiento de objetos que se utilicen como recipientes de alimentos o utensilios de cocina, o con ningún objeto que pueda tener contacto con comidas o bebidas. Se debe también prestar atención al peligro que amenaza al soldar o calentar cadmio, ya que los vapores de cadmio son tóxicos. Al proceder al embalaje de artículos recubiertos de cadmio, deberá cuidarse que exista ventilación en el envase. De lo contrario, el contacto entre las piezas o con equipo eléctrico, expone al peligro de deterioro del recubrimiento procedente de aislamientos eléctricos orgánicos inestables. En adición a éstos, las substancias resinosas fenólicas y otros que contienen uniones carbono - carbono no saturadas, tales como pinturas de aceite y papel impregnado, causan ataque al cadmio, liberándolo en presencia de ácido fórmico, ácido butínico, etc. Se ha observado corrosión de recubrimientos de cadmio sobre acero, cuando los artículos recubiertos se han empacado en contacto directo con materiales tales como madera o cartón, especialmente en condiciones de humedad elevada. (Continúa) -1-

4 3.2 Otros términos aplicables a esta norma se definen en la Norma INEN SIMBOLOGIA 4.1 En esta norma se utiliza los siguientes símbolos: s Espesor de recubrimiento (µm). s Espesor promedio de recubrimiento (µm). R e Resistencia a la tracción (N/mm 2 ) m 1 Masa inicial (g). m 2 Masa final (g) Peso específico (g/cm 3 ). A Area (mm 2 ). 5. CLASIFICACION 5.1 De acuerdo con el índice de servicio, los recubrimientos de cadmio pueden ser de los tipos 1,2 o 3 (ver numeral 6.2). 6. REQUISITOS 6.1 Apariencia El área correspondiente a la superficie significativa del artículo recubierto debe estar libre de defectos visibles tales como ampolladuras, picaduras, rugosidades, rajaduras o discontinuidad en el recubrimiento. La magnitud de las ampolladuras fuera del área significativa, que se considere todavía como aceptable, debe establecerse por mutuo acuerdo entre las partes interesadas. En las piezas en las cuales es inevitable la presencia de una marca de contacto, la posición de la misma debe también ser de acuerdo entre las partes. La pieza debe estar limpia y sin daños. En caso de necesidad, se proveerá al fabricante de una muestra que tenga el terminado requerido. 6.2 Espesor Los espesores de recubrimiento se establecen en la Tabla 1 columna 2. En la Tabla 1 se indican, además, la abreviatura correspondiente según el numeral 6.3 y el índice de servicio respectivo (ver Norma INEN 951) que se aplica a cada espesor de recubrimiento. Los valores entre paréntesis deberá evitarse en lo posible. (Continua) -2-

5 TABLA 1. Espesor de recubrimiento de cadmio sobre acero Recubrimiento Espesor mínimo Índice de servicio (abreviatura) (m) (Fe/cl Cd 3) Fe/el Cd 5 (3) 5 1 (Fe/el Cd 8) Fe/el Cd 12 (8) 12 2 Fe/el Cd * 3 * Recubrimientos de cadmio con s > 12 µm son por lo general antieconómicos Los espesores mínimos especificados en la Tabla 1 se aplican para la superficie significativa que deba satisfacer determinado índice de servicio. Para el caso de artículos con superficie significativa 100 mm 2, este espesor mínimo debe considerarse como el mínimo medido de acuerdo a la Norma INEN 601 en puntos de la superficie significativa determinados previo acuerdo entre las partes interesadas, o sobre cualquier punto de la superficie significativa que pueda ser tocada por una esfera de 20 mm de diámetro. Si el diseño de la pieza es tal que no puede ser tocada en todos sus puntos por una esfera de 20 mm de diámetro, el espesor mínimo de las áreas respectivas debe determinarse por acuerdo entre las partes interesadas. Para piezas con superficie significativa inferior a 100 mm 2, los espesores mínimos según la Tabla 1 deben considerarse como valores mínimos para el espesor promedio ( s ) determinado en forma aproximada según Norma INEN 603, con mayor exactitud, según el Anexo A. 6.3 Abreviatura La abreviatura para designar los recubrimientos de cadmio, consta, en conformidad con la Norma INEN 951, de los siguientes símbolos: a) Fe para significar acero del metal base (o por el símbolo normalizado del tipo de acero) b) la abreviación (el) por "electrolítico" c) Cd Cadmio d) el valor del espesor del recubrimiento mínimo para cada índice de servicio según la Tabla 1, en micrómetros (µm). e) indicación del brillo (ver Norma INEN 951). f) las abreviaciones correspondientes al tratamiento posterior de pasivado (ver Normas INEN 951 y Ejemplo: Cuando sea posible se pueden eliminar las abreviaturas que no sean necesarias. (Continua) -3-

6 6.4 Tratamientos térmicos Acero de Base. Cuando sea requerido por el comprador o por el requisito específico del producto, establecido en la Norma respectiva, se deberá someter las piezas de ciertos aceros a tratamiento térmico, para reducir el riesgo de daños provenientes de fragilidad por hidrógeno. Los aceros cuya resistencia a la tracción sea mayor a N/mm 2 (o cuya dureza sea equivalente a 45 HRC; 440 HV; 415HB) no deberán recubrirse electrolíticamente con cadmio por los métodos convencionales. Deberá también tomarse en cuenta que aceros con R e N/mm 2 (o dureza >30 HRC; 295 HV; 280 H B) requieren necesariamente de tratamiento para reducir el riesgo de fragilitamiento por hidrógeno Alivio de tensiones antes de la electrodeposición Las piezas obtenidas por fuerte deformación en frío, fabricadas de acero con R e N/mm 2 (o dureza correspondiente), que han sido rectificadas o sometidas a severo maquinado después del templado, deben someterse a alivio de tensiones. Deberán mantenerse de preferencia a la más alta temperatura de revenido durante 30 minutos, o, en su defecto, deberán mantenerse entre 190 C y 210 C, por lo menos una hora. Pero, aceros que han sido carburizados, templados a la llama o por inducción y luego rectificados, resultarán debilitados por este tratamiento y deberán en cambio ser revenidos a temperaturas más bajas, por ejemplo a 170 C por lo menos una hora. En todo caso, deberán tenerse muy en cuenta las propiedades específicas del tipo de acero que constituye el metal base de recubrimiento, para elegir el tratamiento térmico previo más adecuado. Un procedimiento apropiado y recomendable para reducir al mínimo la fragilidad por hidrógeno se detalla en. la Guía GP - 9. En el Anexo B se detallan recomendaciones para la correcta ejecución del electrodepósito Tratamiento térmico después de la electrodeposición Las piezas sometidas a esfuerzos de fatiga o a cargas permanentes durante el servicio, y fabricadas por fuerte deformación en frío, o de acero de R e N/mm 2 (o de dureza correspondiente), deberán tratarse térmicamente después de ser recubiertas. La Tabla 2 establece los períodos que deberán alcanzarse tomando en cuenta el espesor de la pieza. TABLA 2. Tratamiento térmico después de la electrodeposición Espesor máximo de la pieza Período mínimo a 190 C N/mm 2 mm horas a Menos de a 25 Más de a Menos de a 25 Más de 25 Sobre (ver nota 3) a determinarse experimentalmente NOTA 3. El calentamiento debe iniciarse dentro de las 16 horas siguientes a la electrodeposición. -4- (Continua)

7 En los casos en los cuales las temperaturas establecidas pueden resultar debilitantes, como por ejemplo en piezas que han sido endurecidas superficialmente, puede ser necesaria la aplicación de temperaturas más bajas por más tiempo. 6.5 Pasivación La pasivación mediante cromatizado (según Norma INEN 673), coloreado o incoloro, aumenta la resistencia a la corrosión de los recubrimientos electrolíticos de cadmio y deberá aplicarse regularmente a menos que se acordase lo contrario La capa cromatizada deberá cumplir los requisitos de adherencia, continuidad (porosidad) y resistencia a la corrosión establecidos en la Norma INEN 673. Las capas cromatizadas de tipo A incoloras se ensayarán, además, para comprobar resistencia a la corrosión por humedad, de acuerdo al Anexo B Se comprobará la presencia de la capa cromatizada de acuerdo al ensayo del Anexo C. 6.6 Adherencia El recubrimiento de cadmio deberá estar firmemente adherido al metal base, y no deberá desprenderse al ensayarse según la Norma INEN 950, numeral DISPOSICIONES GENERALES 7.1 Toma de muestras y plan de muestreo El método para la toma de muestras se especificará en las normas relativas a cada producto, o deberá acordarse entre las partes interesadas El plan de muestreo con fines de aceptación o rechazo deberá especificarse en la norma de cada producto, o se determinará por acuerdo entre las partes, debiendo en todo caso estar de acuerdo con la Norma INEN Método de especificar pedidos Al pedir artículos recubiertos de cadmio electrolíticamente, el comprador deberá especificar, a más del número de esta norma, el índice de servicio requerido o la abreviación completa del recubrimiento. Cuando sea necesario, se especificará además los tratamientos posteriores requeridos. 7.3 Cadmio de recubrimiento El Cadmio empleado en el recubrimiento deberá estar libre de mercurio, excepto a pedido del comprador. El contenido de zinc no deberá ser mayor al 1,5%. (Continúa) -5-

8 A.1 Determinación del espesor promedio A.1.1 Principio ANEXO A A El método consiste en sumergir la probeta de área conocida en una solución de desplaque. Se determina la masa antes y después del desplaque y se calcula el espesor de recubrimiento promedio ( s ) a base de estos datos. A.1.2 Instrumental A Balanza. Capaz de pesar con exactitud de una parte en A Recipiente. Adecuado para contenerla solución y la probeta. A Instrumento para medir (o calcular) el área con precisión de 0,01 mm 2. A.1.3 Reactivos A Solución de desplaque. Resultante de la disolución de 20 g de trióxido de antimonio (Sb 2 O 3 ) en mi de ácido clorhídrico frío (HCI) de densidad entre 1,16 y 1,18. A Solvente orgánico. Como por ejemplo: tricloroetileno. A Acetona. A.1.4 Procedimiento A Determinar cuidadosamente el área "A" de la pieza, con exactitud de 0,01 mm 2. Si la forma de la pieza es muy compleja, el área deberá determinarse muy cuidadosamente y su valor debe someterse a un acuerdo entre las partes. Desengrasar con el solvente orgánico, secar y pesar con exactitud de 1/ de la masa prevista (m 1 ). Sumergir luego la probeta totalmente en la solución de desplaque y remover la pieza en el interior, de modo que todas sus partes tengan contacto con la solución. Cuando haya cesado la efervescencia, sacar la probeta inmediatamente, lavarla, limpiar la capa suelta de antimonio y sumergir en acetona para eliminar cualquier traza de agua retenida. Secar la probeta por el mismo procedimiento utilizado anteriormente y volver a pesar para determinar la masa "m 2. A.1.5 Resultados A El espesor promedio del recubrimiento de cadmio está dado por: Siendo: m 1 = masa original en gramos (g) m 2 = masa final en gramos (g) A = área del recubrimiento (mm 2 ) A El cálculo supone una densidad de 8,6 g/cm 3 para el cadmio. A.2 Método rápido para determinar el espesor promedio de recubrimientos de cadmio en muestras pequeñas A.2.1 Principio. El método consiste en sumergir la probeta de área conocida en una solución de desplaque y controlar el tiempo de disolución, para establecer luego el espesor de recubrimiento sobre una curva calibrada. -6- (Continúa)

9 A.2.2 Instrumental A Recipiente. Adecuado para contener la solución y la probeta. A Cronógrafo. Con exactitud de 0,5 segundos A Termómetro. Con exactitud de 1 C. A.2.3 Reactivos A Sulfato de níquel (NiSO 4. 6H 2 0) en cristales. A Acido clorhídrico (HCI) de densidad 1,16 g/ ml A Solvente orgánico, como por ejemplo tricloroetileno. A.2.4 Procedimiento A Disolver 10 g de sulfato de níquel en 100 ml de ácido clorhídrico. Sumergir en esta solución la probeta que debe ensayarse, previo desengrase con el solvente orgánico. Mantener la temperatura de la solución entre 15 y 25 C. Registr ar el momento en que se inicia la efervescencia de gas que se desprende de la muestra. Registrar el momento en que termina. Tomar la temperatura de la solución al terminar el ensayo. A.2.5 Resultados A Obtener el espesor promedio (s ) de la curva del gráfico 1. La curva es válida para tiempos iguales o menores a 10 segundos (probetas pequeñas que disuelven rápidamente el recubrimiento). Para temperaturas de 20 C debe usarse la curva del gráfico sin modificación. Para otras temperaturas, añadir o quitar una corrección equivalente al 2% por cada grado sobre o bajo 20 C respectivamente (la corrección se efectúa al valor leído en el diagrama para el espesor). GRÁFICO 1. Espesor de cadmio (Continúa) -7-

10 ANEXO B ENSAYO DE RESISTENCIA A LA HUMEDAD DE CAPAS CROMATIZADAS B.1 Principio. El método de ensayo consiste en someter la probeta a la acción de atmósfera húmeda bajo condiciones controladas y examinar la apariencia luego de cada ciclo. B.2 Instrumental B.2.1 Cámara de humidificación. Hermética, construida de material asilante, con posibilidad de control de humedad y de temperatura, provista de un ventilador para recircular el aire dentro de la cámara. Puede usarse una cámara como la descrita en la Norma INEN Termómetro. Con sonda que pueda introducirse dentro de la cámara. B.2.3 Soporte. No metálico y no corrosivo, para sujetar la muestra aproximadamente en el centro de la cámara. B.3 Procedimiento. Someter la probeta a humedad relativa de 95% mínimo con condensación a temperatura de 55 ± 2 C durante 16 horas continuas. Interrumpir el suministro de calor manteniendo la circulación del aire hasta que la temperatura baje a 30 C. Mantener esta temperatura durante 5 horas continuas, para completar el primer ciclo de ensayo (ver nota 4). Repetir el ciclo cuantas veces se requieran. B.4 Resultados B.4.1 Examinar la probeta después de cada ciclo para constatar cuando empiezan a aparecer signos de deterioro del cromatizado, puestos de manifiesto por la presencia de manchas de corrosión blancas. Se puede ignorar, para efectos de aceptación o rechazo, el ligero opacamiento superficial. NOTA 4. El número de ciclos requeridos se determinará en la norma específica del producto que se estuviese ensayando. (Continúa) -8-

11 ANEXO C COMPROBACION DE LA PRESENCIA DEL CROMATIZADO C.1 Principio. El ensayo consiste en aplicar una solución sobre la superficie de la probeta y determinar o no la presencia de coloración púrpura. C.2 Instrumental C.2.1 Recipiente. Abierto para contener la solución de ensayo. C.2.2 Pipeta, u otro aparato goteador. C.3 Reactivos C.3.1 Solución, compuesta de los siguientes componentes, añadidos en el orden de enumeración, en las cantidades indicadas: - agua destilada 40 ml - ácido acético glacial 60 ml - difenilcarbacida 1 g - agente humectante (del tipo de alcohol sulfonado) 0,1 g - ácido clorhídrico (1,16 densidad) 15 ml - hipoclorito de sodio (solución al 10-15% vol) 30 ml - peróxido de hidrógeno (100% vol). 5 ml Dejar reposar la solución durante 24 horas para permitir que se desprenda el cloro en exceso. C.4 Procedimiento C.4.1 Aplicar una gota del reactivo sobre la superficie de la probeta y esperar cinco minutos. C.5 Resultados C.5.1 La participación de color púrpura indica la presencia de la película de cromatizado. Si no se presenta cambio de color, se denota la ausencia de la capa cromatizada. Para cromatizados incoloros, el color púrpura podrá ser menos intenso. (Continúa) -9-

12 APENDICE Z Z.1 NORMAS A CONSULTAR INEN 255 Control de calidad. Procedimiento de muestreo y tablas para la inspección por atributos. INEN 601 Recubrimientos metálicos y no orgánicos. Determinación del espesor de recubrimiento por el método microscópico. INEN 603 Recubrimientos metálicos. Determinación del espesor de recubrimiento por el método coulométrico. INEN 610 Tratamientos superficiales y recubrimientos metálicos. Definiciones y terminología. INEN 671 Recubrimientos electrolíticos de zinc sobre acero. Requisitos. INEN 673 Tratamientos superficiales. Cromatizado sobre recubrimientos de zinc, INEN 950 Recubrimientos metálicos Determinación de la adherencia. Métodos de ensayo. INEN 951 Recubrimientos metálicos. Requisitos generales, espesores y abreviaturas. INEN Tornillería. Tornillos y tuercas con recubrimientos electrolíticos. INEN Recubrimientos metálicos. Cámara para ensayos de corrosión acelerada. Requisitos. GP - 9 Guía de práctica para el diseño de piezas que reciben recubrimientos electrolíticos. Z.2 BASES DE ESTUDIO BS Electroplated coatings of cadmium and zinc on iron and steel. British Standards Institution. Londres ASTM A 165. Electrodeposited coatings of cadmium on steel. American Society for Testing and Materials Filadelfia IS Electroplated coatings of cadmium on iron and steel. Indian Standards Institution. Nueva Delhi Federal Specification, QQ-P416 C. Plating, cadmium (electrodeposited). Federal Supply Service Washington, ISO Metallec coatings. Electroplated coatings of cadmium on iron and steel. International Organization for Standardization. Ginebra,

13 INFORMACIÓN COMPLEMENTARIA Documento: TITULO: RECUBRIMIENTOS ELECTROLITICOS DE Código: NTE INEN 953 CADMIO SOBRE ACERO. REQUISITOS MT ORIGINAL: REVISIÓN: Fecha de iniciación del estudio: Fecha de aprobación anterior por Consejo Directivo Oficialización con el Carácter de Por Acuerdo No. de Publicado en el Registro Oficial No. de Fecha de iniciación del estudio: Fechas de consulta pública: de a La Dirección General, considerando la necesidad de regular las características de los recubrimientos metálicos dispuso la elaboración de esta norma. En sesión de , el Consejo Directivo dispuso que esta norma vuelva a ser estudiada por el Subcomité Técnico, el que realizó el nuevo estudio y aprobó la norma con fecha Subcomité Técnico: Fecha de iniciación: Fecha de aprobación: Integrantes del Subcomité Técnico: NOMBRES: Ing. José Herrera Ing. Patricio Estupiñán Ing. Freddie Orbe Ing. César Andrade Ing. Higinio León Ing. Raúl Borja Ing. Fausto Ramos Ing. Héctor Fierro Ing. César Alvarado Dra. Cecilia Lascano Ing. Diego Utreras Ing. Marcelo Castillo Lcdo. Diego Chiriboga Ing. Jorge Andrade Ing. Rubén Cueva Ing. Jorge Medina Ing. Efrén Trujillo Ing. José Ossa Ing. Byron Buitrón Ing. Marco Reyes Ing. Galo López Sr. Hugo Herrera Ing. Sixto Cadena INSTITUCIÓN REPRESENTADA: INECEL ESCUELA POLITECNICA NACIONAL ESCUELA POLITECNICA NACIONAL UNIVERSIDAD CENTRAL INECEL INECEL AYMESA IDEAL ALAMBREC S. A. UNIVERSIDAD CENTRAL AWT AWT CEGALSA QUIMICAMP QUIMICAMP DINE FABRICA DE CLAVOS GUAYAS S. A. ELECTROMETALICA SQUARE "D" ANDINA ECUACOBRE ECASA FABRICA SANTA BARBARA FABRICA SANTA BARBARA INEN Otros trámites: El Consejo Directivo del INEN aprobó este proyecto de norma en sesión de Oficializada como: OBLIGATORIA Por Acuerdo Ministerial No. 704 de Registro Oficial No. 602 de

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