1. El carbono equivalente no es el contenido real de carbono
En el certificado, C representa el contenido de carbono. CEV o Pcm es un valor calculado a partir de C y otros elementos especificados. Regístrelos por separado. C = 0.10% y CEV = 0.381% son compatibles: el segundo incluye aportaciones de otros elementos. No significa que el acero contenga realmente un 0.381% de carbono.
Las fórmulas de carbono equivalente surgieron para resumir la influencia de la composición en la templabilidad y después se aplicaron a la susceptibilidad a la fisuración en frío inducida por hidrógeno. El equivalente IIW y Pcm proceden de investigaciones diferentes; Pcm se desarrolló principalmente para aceros de baja aleación y menor contenido de carbono.[1] Las expresiones «baja aleación», «alta resistencia» o «soldable» no determinan por sí solas qué método exige un pedido.
Consulte la definición del pedido, la norma del material, los requisitos del proyecto o el método de evaluación de soldadura previsto. Si solo aparece «CE», confirme la ecuación exacta. Si se exige CET, no complete ese campo con un resultado CEV. Que una calculadora produzca varios valores no hace que todos sean válidos para la misma condición de aceptación.
2. Conserve el nombre y la finalidad de cada fórmula junto al resultado
Aquí se comparan CEV (IIW) y Pcm (Ito–Bessyo). La asociación japonesa de ingeniería de soldadura, JWES, enumera CE(IIW) y Pcm por separado y especifica entradas en porcentaje en masa.[2] Agrupando los términos:
CEV (IIW) = C + Mn/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Ni + Cu)/15
Pcm = C + Si/30 + (Mn + Cu + Cr)/20 + Ni/60 + Mo/15 + V/10 + 5B
Introduzca el valor numérico del porcentaje en masa de C, Si, Mn y los demás elementos. Para Mn = 1.35%, introduzca 1.35, no 0.0135. Si la tabla ya indica %, el valor 1.35 de la celda ya utiliza esa unidad. B en Pcm significa boro; no es la letra B de calidad al final de una designación de acero.
| Aspecto que comprobar | CEV (IIW) | Pcm (Ito–Bessyo) |
|---|---|---|
| Elementos que requieren estas fórmulas | C, Mn, Cr, Mo, V, Ni, Cu | C, Si, Mn, Cu, Cr, Ni, Mo, V, B |
| Cómo contribuyen los elementos | El coeficiente de Mn es 1/6; los demás elementos se agrupan según la fórmula | El coeficiente de Mn es 1/20; incluye Si/30, 5B y los demás términos indicados |
| Qué determina la elección | Que el requisito del material o del proyecto especifique IIW y el método posterior utilice ese valor | Que los requisitos y el ámbito del material permitan Pcm y estén disponibles todos los datos necesarios |
| Comparación adecuada | El requisito para la misma fórmula y las condiciones aplicables de material, espesor y demás factores | El requisito específico de Pcm, no un límite de CEV |
Los distintos coeficientes de un mismo elemento producen resultados diferentes. Un Pcm menor no significa «el doble de soldabilidad», ni permite elegir el resultado que supere más fácilmente un límite. Dillinger también presenta por separado los equivalentes y define un ámbito de aplicación para su método posterior de parámetros de soldadura.[3]
3. Lea todos los datos del certificado antes de introducirlos
Los datos empleados para evaluar un lote deben corresponder al material recibido. Relacione la colada, bobina o chapa con el certificado antes de leer su composición. Un certificado de otra colada, una composición típica de catálogo o el máximo permitido por una norma no son el análisis real de la chapa recibida. SSAB también relaciona la composición del certificado con la identificación de la chapa y exige entradas en porcentaje en masa.[4]
Identifique si se trata de un análisis de colada o de producto y qué base exige el requisito aplicable. Representan etapas y objetos de muestreo distintos. No combine C del análisis de colada, Mn de otra chapa y un B típico de catálogo. Si se emplean máximos especificados para una estimación conservadora de compra, indíquelo como «estimación combinando límites superiores» y confirme que el método lo permite. No es un análisis real de colada ni sustituye la verificación de recepción.
Una celda vacía, un guion o un elemento no indicado no demuestran contenido cero. Si falta un elemento necesario, solicite al proveedor el análisis, el alcance del informe o el tratamiento permitido por los requisitos aplicables. Una calculadora que convierte las casillas vacías en cero aplica una hipótesis del programa; no aporta la evidencia que falta.
Conserve calificadores como «<0.0010%» y determine si expresan un límite de reporte, de detección u otra condición. Aplique la regla correspondiente. Si usa temporalmente ese límite superior para estudiar su efecto, marque «estimación con límite superior». No lo registre como 0.0010% medido ni lo cambie a cero sin explicación. Cerca de un límite de aceptación, compruebe también precisión original, redondeo y regla de decisión de conformidad.
4. Ejemplo reproducible: dos resultados para una misma composición
Cálculo ilustrativo: la composición hipotética siguiente muestra unidades, ponderaciones y comprobación. Todos los valores están disponibles y se consideran parte de un único análisis. No representan un grado concreto ni una colada real. Calcular ambas ecuaciones no autoriza el uso de ambos métodos para un material real.
| Elemento | Contenido supuesto (% en masa) | Comprobación |
|---|---|---|
| C, carbono | 0.10 | Se incluye directamente en ambas fórmulas |
| Si, silicio | 0.24 | No figura en esta ecuación CEV; entra en Pcm como Si/30 |
| Mn, manganeso | 1.35 | Coeficientes distintos en ambas fórmulas |
| Cu, cobre | 0.15 | Se agrupa según cada fórmula |
| Ni, níquel | 0.18 | Se divide entre 15 en CEV y entre 60 en Pcm |
| Cr, cromo | 0.12 | Se agrupa según cada fórmula |
| Mo, molibdeno | 0.03 | Se divide entre 5 en CEV y entre 15 en Pcm |
| V, vanadio | 0.02 | Se divide entre 5 en CEV y entre 10 en Pcm |
| B, boro | 0.0010 | Equivale a 10 ppm en masa; se multiplica por 5 en Pcm |
Sustituyendo en CEV:
CEV = 0.10 + 1.35/6 + (0.12 + 0.03 + 0.02)/5 + (0.18 + 0.15)/15
= 0.10 + 0.225 + 0.034 + 0.022 = 0.381%.
Sustituyendo en Pcm:
Pcm = 0.10 + 0.24/30 + (1.35 + 0.15 + 0.12)/20 + 0.18/60 + 0.03/15 + 0.02/10 + 5×0.0010
= 0.10 + 0.008 + 0.081 + 0.003 + 0.002 + 0.002 + 0.005 = 0.201%.
Aquí, el boro es 10 ppm = 0.0010% y aporta 0.005 puntos porcentuales a Pcm. Omitir B da 0.196%, un número aparentemente razonable pero incompatible con los datos facilitados. Si B falta en un certificado real, tampoco puede describirse 0.196% como un resultado Pcm completo y verificado.
Conserve las entradas originales, las unidades, el nombre de la fórmula y los resultados intermedios sin redondear; después presente las cifras exigidas. Los valores 0.381% y 0.201% solo demuestran la operación aritmética con esas entradas. No establecen la aceptación del material ni su liberación para soldar.
5. Separe la exactitud del cálculo del cumplimiento del requisito
Una hoja útil permite seguir el requisito, el material, los datos, la ecuación y la conclusión. Un número sin fórmula ni origen de los datos dificulta decidir si sigue siendo aplicable cuando cambian la colada, el espesor o el proceso de soldadura.
| Campo del registro | Información que conservar | Cómo tratar una discrepancia |
|---|---|---|
| Requisito y fórmula | Identificación del documento, edición, cláusula y definición completa de CEV/Pcm | Aclare las entradas que solo indican CE; una misma abreviatura puede ocultar ecuaciones distintas |
| Identificación del material | Designación completa, estado de suministro, espesor, colada y bobina/chapa | Restablezca la trazabilidad cuando el registro no pueda relacionarse con el material |
| Base del análisis | Identificación del certificado, análisis de colada/producto y material muestreado | No mezcle registros ni cambie la base del análisis sin indicarlo |
| Elementos y unidades | Valores originales, % en masa/ppm, casillas vacías y calificadores como «<» | Obtenga los datos necesarios y documente conversiones y tratamientos permitidos |
| Cálculo y comparación | Versión de fórmula, entradas, valores intermedios, redondeo y límite correspondiente | Registre por separado la comprobación aritmética y la evaluación de conformidad |
| Conclusión y alcance | Cumplimiento de este requisito del material, asuntos pendientes, aprobador y pedido aplicable | No convierta un resultado satisfactorio en aprobación de todas las condiciones de soldadura |
Si un pedido limita expresamente CEV y el proveedor solo presenta Pcm, obtenga las entradas de la fórmula exigida o evidencia adicional adecuada. «Pcm es menor» no justifica la aceptación. A la inversa, si se exige Pcm y B sigue siendo desconocido, mantenga ese punto pendiente: un registro CEV completo no lo resuelve.
6. Utilice el resultado para la unión y el proceso reales
El carbono equivalente describe el factor composición. La fisuración por hidrógeno también depende del hidrógeno, de una microestructura susceptible y de tensiones de tracción. Combinaciones de espesores, restricción de la unión, proceso, consumibles y aporte térmico también influyen.[5] Por eso, un valor CEV o Pcm no fija el precalentamiento para cualquier pieza. Una tabla de compra que diga «sin precalentamiento por debajo de este valor» omitiría condiciones esenciales.
La aceptación del material y la liberación de producción pueden tener estados precisos distintos: «certificado relacionado con el material y cálculo comprobado; aplicabilidad del procedimiento de soldadura pendiente». En una unión de materiales diferentes, conserve la identidad y composición de cada uno y evalúe la unión completa con el método aplicable. No promedie ambas composiciones para crear un material imaginario.
Un carbono equivalente menor no satisface automáticamente el grado, la calidad, el estado de suministro, los requisitos de impacto u otras inspecciones del plano. Las sustituciones requieren revisar todas las exigencias. Para Q355N, Q355M y calentamientos posteriores, consulte la guía sobre estado de suministro y revisión del procesamiento.
7. Información que aportar para solicitar una oferta
Para soportes soldados, bastidores u otras piezas de chapa, facilite plano, material especificado, espesor y cantidad prevista; señale soldaduras y zonas de acoplamiento importantes. Si dispone de certificado, adjunte su página de composición e identificación del material. Puede ocultar datos privados del cliente o pedido, conservando los necesarios para relacionar el documento con el material.
Si el plano solo indica «bajo carbono equivalente» o el certificado contiene un CE sin definir, señale esa duda. Confirmar requisito completo, fórmula y evidencia disponible antes de discutir el proceso proporciona una base de oferta más útil que elegir el resultado aparentemente menor.
- [1] TWI: fórmulas de carbono equivalente y fisuración por hidrógeno; antecedentes y aplicación a aceros de bajo carbono.
- [2] JWES: equivalentes de carbono y temperaturas de transformación; CE(IIW), Pcm y unidades de porcentaje en masa.
- [3] Dillinger: ayuda de cálculo WELDING; fórmulas, datos del certificado y ámbitos de cálculo.
- [4] SSAB: carbono equivalente; composición del certificado, unidades e identificación del material.
- [5] TWI: prevención de fisuras por hidrógeno en aceros; factores de fisuración y condiciones del proceso.

