Hornear ocho horas, no doce: la afirmación descansa en 0.1 puntos

Este sitio tiene una página sobre qué es la fragilización por hidrógeno y otra sobre por qué su ensayo no es un ensayo de aceptación. Ninguna responde cuánto tiempo hornear, porque las normas que leemos tampoco lo responden. Así que esta página hace algo que el sitio casi no había hecho antes: lee un artículo de investigación completo y comprueba sus cálculos.

Qué se midió

El artículo es Influence of baking time on hydrogen embrittlement in alkaline nickel-zinc electroplated steel fasteners, publicado en Indian Journal of Chemical Technology, volumen 32, julio de 2025, páginas 478–484. Se envió en julio de 2024 y se aceptó en marzo de 2025.

Primero, el conflicto de interés: cuatro de los seis autores trabajan en Norm Coating, una empresa de recubrimiento de tornillería de İzmir, y dos en la Universidad İzmir Katip Çelebi. Que una planta de recubrimiento publique cuánto tiempo necesita su propio proceso no la descalifica, y el artículo es de acceso abierto, así que el razonamiento está a la vista. Es algo que conviene saber al leer una conclusión cuyo efecto práctico es un ciclo de horno más corto.

El artículo no indica cuántos tornillos se ensayaron por condición. Conviene decirlo en voz alta en lugar de suponer un número, porque las diferencias de las que depende la conclusión son pequeñas.

Un detalle conecta con otra página de este sitio. El análisis por MEB encontró el recubrimiento de la zona roscada repartido de forma desigual por el efecto de borde, más grueso en la cresta y más fino en el fondo, mientras que la cabeza salió uniforme. Es el mismo problema geométrico que el recubrimiento que se come la tolerancia de la rosca, visto desde el otro lado.

La tabla

Cuatro condiciones, cuatro filas. HDR es hydrogen ductility recovery, la ganancia porcentual de alargamiento respecto de la referencia sin hornear.

Lo primero en esa tabla no es la conclusión, sino que la resistencia apenas se mueve. El artículo lo dice directamente: la diferencia máxima entre los valores de resistencia no superó el 1 %. El límite elástico y la resistencia a la tracción quedan a menos de un uno por ciento entre un tornillo sin hornear y otro que pasó doce horas a 200 °C. Todo lo que cambia, cambia en la columna de alargamiento.

Esa es la advertencia práctica escondida en un artículo sobre hornos. Un ensayo de tracción sobre un tornillo fragilizado informa de un tornillo que cumple su clase. Este sitio ya lo dice en la página sobre por qué todos los controles salen bien; aquí aparece con cifras, de un tornillo que nunca se horneó.

Recalcular la tercera columna

El artículo define el HDR como la deformación de la muestra horneada frente a la deformación de la referencia. Aplicado a los alargamientos impresos en la misma tabla:

Dos filas se reproducen hasta el decimal. La fila de 8 h no. Para obtener 11,4, el alargamiento tendría que ser de unos 15,49, y la tabla imprime 15,4. La explicación más probable, con diferencia, es una columna de alargamiento redondeada o truncada, y esta página no sugiere nada más.

Importa por el lugar que ocupa esa fila. La conclusión es que ocho horas bastan y doce son innecesarias, y la prueba es 11,4 frente a 11,5: una décima de punto porcentual. Recalculada a partir de los alargamientos impresos, la misma comparación da 10,79 frente a 11,51, una diferencia de siete décimas. Sigue siendo pequeña. Pero siete veces mayor que aquella en la que descansa la conclusión.

Además, el texto y la tabla no coinciden: la redacción da para 4 h y 8 h recuperaciones de 7,1 % y 11,3 %, y la tabla, 7,19 y 11,4.

Lo que el artículo sí demuestra

Leerlo con escepticismo no es descartarlo, y tres resultados sobreviven al cálculo sin depender en absoluto de la fila de 8 h.

Cuatro horas no bastaron. Se tome la cifra que se tome, la recuperación a 4 h queda claramente por debajo de las otras dos, y el artículo afirma que cuatro horas no ofrecieron condiciones suficientes para una recuperación total de la ductilidad. Cuatro horas es además el mínimo que el artículo cita de la bibliografía general, lo que sitúa el suelo que se suele citar en el extremo inferior del rango útil y no en su centro.

El horneado no cambió la microestructura. El número de granos y la relación ferrita/perlita resultaron parecidos en las cuatro condiciones, así que lo que cambió el horno fue el hidrógeno, no el acero. Para una pieza cuya clase se fijó mediante tratamiento térmico, esa es la mitad tranquilizadora del resultado.

Un método acústico siguió la misma tendencia. La espectroscopia acústica electromagnética mostró la mayor movilidad de dislocaciones en las muestras sin hornear, decreciente a medida que aumentaba el tiempo de horneado, en concordancia con los alargamientos. Es no destructiva, y eso es lo interesante: el ensayo establecido no lo es. El ensayo normalizado de fragilización por hidrógeno dice de sí mismo que no es un ensayo de aceptación, en parte porque se destruye lo que se ensaya.

La norma en la que se apoya el artículo es la que ISO acaba de soltar

Para sus indicaciones de horneado, el artículo cita ISO 19598 y la resume como la instrucción de que el tiempo de horneado recomendado aumenta con la resistencia del material.

ISO 4042:2022 eliminó todas las referencias a ISO 19598. Su introducción da el motivo: las últimas ediciones de esas normas generales de recubrimiento electrolítico no bastan para cubrir los requisitos de los elementos de fijación con recubrimiento electrolítico, especialmente en lo que respecta a la fragilización por hidrógeno y el horneado. Ese es exactamente el tema de este artículo.

ISO 19598 sigue siendo una norma vigente, y citarla no es un error. Pero un estudio de 2025 sobre el horneado de tornillería que se apoya en el documento que ISO acababa de declarar insuficiente para el horneado de tornillería merece verse en paralelo. Qué más se fue con esas referencias está en otra página.

Hay una coincidencia más. La nota al pie de esa tabla de ISO 4042 dice: para los recubrimientos electrolíticos de zinc-níquel alcalino, con un contenido de níquel del 12 % al 16 %, el ensayo del producto debe considerarse parte del control en proceso y no es obligatorio para cada lote de fabricación. El recubrimiento del artículo es zinc-níquel alcalino y su EDX situó el níquel en torno al 14 %. Estos tornillos caen dentro de la única ventana en la que la norma relaja el ensayo por lote.

Qué llevarle al recubridor

• Pida la temperatura y la duración por escrito. La norma dice que deben especificarse. Un certificado que dice «horneado» y nada más no ha especificado nada.
• No traslade las ocho horas a otro trabajo. Un recubrimiento, una clase, un diámetro, un artículo. El propio artículo señala que el óptimo depende del recubrimiento, de su permeabilidad y espesor, y del sustrato.
• No tome la resistencia como prueba. Un tornillo sin hornear de este estudio cumplió 12.9 en límite elástico y resistencia a la tracción. La columna que se movió fue la del alargamiento.
• Pregunte cuándo se horneó la pieza, no solo si se horneó. El intervalo entre recubrimiento y horneado es una variable propia y se trata por separado.

Este artículo trata el paso 5: acabado. El orden completo es sustrato, rosca, cabeza, accionamiento, acabado y documentación. El artículo inglés Specifying a screw explica por qué alterarlo genera retrabajo.

Preguntas frecuentes

¿Cuánto tiempo dice ISO 4042 que hay que hornear?

No da ninguna cifra. En la tabla de medidas contra la fragilización por hidrógeno interno, la columna para elementos de fijación con dureza de núcleo superior a 370 HV exige horneado, ensayo del producto en cada lote de fabricación y que la temperatura y la duración del horneado se especifiquen. Quién las especifica se deja a las partes.

¿Bastan ocho horas a 200 °C para eliminar el hidrógeno?

Esa es la conclusión de un estudio de 2025 sobre tornillos M8 de clase 12.9 con recubrimiento de zinc-níquel, que comparó 4, 8 y 12 horas y comunicó recuperaciones de ductilidad de 7,19, 11,4 y 11,5 por ciento. La diferencia entre ocho y doce horas en esas cifras es una décima de punto porcentual. Al recalcular las recuperaciones con los alargamientos impresos en la misma tabla se obtiene 7,19, 10,79 y 11,51, así que la fila de ocho horas no se reproduce, muy probablemente porque la columna de alargamiento está redondeada. Un artículo, un recubrimiento, una clase y un diámetro no son una regla para sus piezas.

¿Puede un ensayo de tracción decirme si un tornillo está fragilizado?

Por sí solo, no. En ese estudio, los tornillos sin hornear y los horneados doce horas diferían en menos de un uno por ciento en límite elástico y resistencia a la tracción, y el artículo dice que la diferencia máxima entre los valores de resistencia no superó el uno por ciento. La diferencia apareció en el alargamiento, en un ensayo a baja velocidad de deformación de 1,0 × 10⁻⁶ por segundo.

¿Daña el horneado el tratamiento térmico de un tornillo 12.9?

El estudio no encontró cambios significativos. El número de granos y la relación de áreas ferrita/perlita fueron parecidos en la referencia sin hornear y en los tres tiempos de horneado, y el artículo informa de que el tratamiento tuvo poco o ningún efecto en la microestructura. El límite elástico y la resistencia a la tracción variaron menos de un uno por ciento en ese mismo conjunto.

¿Por qué el artículo cita ISO 19598 si ISO 4042 la eliminó?

ISO 19598 sigue siendo una norma vigente, así que citarla no es un error. Conviene notar, sin embargo, que ISO 4042:2022 eliminó todas las referencias a ISO 2081 e ISO 19598, y que su introducción dice que esas normas generales de recubrimiento electrolítico no bastan para la tornillería con recubrimiento electrolítico, especialmente en lo que respecta a la fragilización por hidrógeno y el horneado, que es justo el tema del artículo.

Referencias

• Can E., Atagur M., Uzgur N., Tilkioglu D., Uslucan E., Ertugrul O. — Influence of baking time on hydrogen embrittlement in alkaline nickel-zinc electroplated steel fasteners. Indian Journal of Chemical Technology 32 (julio de 2025) 478–484
• ISO 4042:2018 — tabla de medidas contra la fragilización por hidrógeno interno y su nota al pie sobre el zinc-níquel alcalino, leídas en la vista previa gratuita
• ISO 4042:2022 — prólogo e introducción, sobre la eliminación de las referencias a ISO 2081 e ISO 19598

El artículo se leyó completo, en su versión publicada, desde la plataforma de acceso abierto de la editorial; no se cita a partir de su resumen. El recálculo de la columna de recuperación de ductilidad es un cálculo propio de esta página con los alargamientos impresos en el artículo, no una corrección emitida por nadie. Dos de las tres filas se reproducen con exactitud y una no, y el motivo más probable es una columna de alargamiento redondeada; no se afirma ninguna otra explicación. El artículo no indica cuántos tornillos se ensayaron por condición, así que aquí no se da tamaño de muestra. Cuatro de sus seis autores trabajan en una empresa de recubrimiento de tornillería, y así se dice en el texto en lugar de dejar que el lector lo descubra. El material sobre ISO 4042 procede de las vistas previas gratuitas de las ediciones de 2018 y 2022, que incluyen el prólogo, la introducción, el campo de aplicación y, en la edición de 2018, la tabla de fragilización por hidrógeno interno de la página 7; el apartado B.4, al que remite esa tabla, queda fuera de la vista previa y no se cita. Esta página no da ningún tiempo ni temperatura de horneado propios, para ningún recubrimiento ni clase. El único estudio descrito aquí abarca un recubrimiento, una clase de resistencia y un diámetro, y nada de él se traslada a otras piezas sin ensayarlas.