- 1.0Clasificaciones de procesos de fabricación según ASTM A513
- 2.0Materiales principales de ASTM A513
- 3.0Rango de límite elástico de materiales comunes según ASTM A513
- 4.0Aplicaciones de la norma ASTM A513 en procesos de conformado en frío
- 5.0TABLA 1: Requisitos químicos para aceros estándar de bajo contenido de carbono
- 6.0TABLA 2: Requisitos químicos para otros aceros al carbono y aleados
- 7.0TABLA 3: Tolerancias para el análisis de productos de los aceros que se muestran en las Tablas 1 y 2
Tubería de acero ASTM A513: Aplicaciones, materiales y descripción general del proceso de fabricación
ASTM A513 es una norma establecida por la Sociedad Estadounidense de Pruebas y Materiales (ASTM) para tubos de acero soldados y trabajados en frío comúnmente utilizados en el procesamiento de metales.
Se aplica principalmente a tubos mecánicos producidos mediante soldadura por resistencia eléctrica y estirado en frío.
A través de varios procesos de fabricación y tipos de materiales, ASTM A513 proporciona una gama de opciones de tubos de acero para satisfacer las necesidades de aplicación de diversos mercados de estructuras mecánicas y metálicas.
1.0Clasificaciones de procesos de fabricación según ASTM A513
| Tipo | Proceso de fabricación | Características | Aplicaciones |
| Tipo 1 | Tubos soldados por resistencia eléctrica (ERW) laminados en caliente | Precisión superficial y dimensional más baja, resistencia moderada, adecuado para fines estructurales y mecánicos generales. | Marcos de muebles, soportes mecánicos, soportes de equipos industriales. |
| Tipo 2 | Tubos soldados por resistencia eléctrica (ERW) con tratamiento térmico | Mayor resistencia y tenacidad mediante tratamiento térmico, adecuado para aplicaciones de alta presión. | Piezas de automoción, bastidores mecánicos de alta resistencia, soportes estructurales |
| Tipo 3 | Tubos soldados estirados en frío | Precisión dimensional mejorada y calidad de superficie mediante estirado en frío, mayor rendimiento y resistencia a la tracción. | Piezas mecánicas, equipos de precisión, sistemas de tuberías de alta precisión. |
| Tipo 4 | Tubo soldado estirado en frío con tratamiento térmico | Combina la precisión del estirado en frío con la resistencia del tratamiento térmico, adecuado para aplicaciones de alto impacto y estrés. | Piezas mecánicas de alta tensión, componentes estructurales resistentes a impactos, ejes, piezas giratorias |
| Tipo 5 | Tubos soldados por resistencia eléctrica (ERW) laminados en frío | Alta precisión y superficie lisa, adecuada para mecanizado de precisión. | Componentes de maquinaria de precisión, piezas de automoción, equipos de ingeniería de precisión |
| Tipo 6 | Tubos soldados por resistencia eléctrica laminados y estirados en frío | Máxima precisión dimensional y acabado superficial, excelente resistencia y tenacidad. | Sistemas mecánicos de alta precisión, equipos aeroespaciales, estructuras de ingeniería de alta demanda |
2.0Materiales principales de ASTM A513
| Tipo de material | Grados principales | Contenido de carbono | Características | Aplicaciones |
| Acero bajo en carbono | SAE 1008, SAE 1010 | 0.08%-0.10% | Buena ductilidad, fácil de conformar, soldar y trabajar en frío, resistencia moderada, alto acabado superficial. | Marcos de muebles, soportes mecánicos, soportes de equipos industriales, piezas de automoción |
| SAE 1020, SAE 1026 | 0.20%-0.26% | Mayor resistencia a la tracción y al rendimiento, mantiene una buena ductilidad y trabajabilidad, adecuado para soldadura y mecanizado. | Componentes mecánicos de resistencia media, piezas mecanizadas con precisión | |
| Acero aleado | 4130 | 0.30% | Alta resistencia, buena resistencia al desgaste, excelente tenacidad y rendimiento frente a la fatiga, buena soldabilidad y tratabilidad térmica. | Componentes estructurales de alta tensión, equipos aeroespaciales, equipos de escalada, chasis de coches de carreras |
| 4140 | 0.40% | Extremadamente alta resistencia y resistencia al desgaste, adecuado para aplicaciones de impacto y estrés por fatiga, buenas propiedades de temple y revenido. | Piezas mecánicas de alta resistencia, componentes de equipos industriales, piezas de maquinaria pesada | |
| Acero de baja aleación y alta resistencia | – | – | Se añaden pequeñas cantidades de elementos de aleación (por ejemplo, cromo, níquel, molibdeno) para mejorar la resistencia y la resistencia a la corrosión. | Componentes estructurales y portantes, como puentes, estructuras de edificios, chasis de camiones |
3.0Rango de límite elástico de materiales comunes según ASTM A513
| Tipo de material | Grados principales | Rango de límite elástico (MPa) | Características |
| Acero bajo en carbono | SAE 1008, 1010 | 205 – 275 | Buena ductilidad, resistencia moderada, adecuado para fines estructurales y mecánicos generales. |
| SAE 1020, 1026 | 275 – 380 | Mayor resistencia al rendimiento, adecuado para componentes estructurales y piezas mecánicas que requieren mayor resistencia. | |
| Acero aleado | 4130 | 435 – 600 | Alta resistencia, adecuado para aplicaciones de alto estrés y fatiga, buena soldabilidad y tratabilidad térmica. |
| 4140 | 620 – 850 | Resistencia al desgaste y al rendimiento extremadamente altos, adecuado para piezas sometidas a cargas elevadas y a esfuerzos de impacto. | |
| Acero de baja aleación y alta resistencia | – | 345 – 690 | Los elementos de aleación mejoran la resistencia y la resistencia a la corrosión, siendo ideales para componentes estructurales como marcos de edificios y puentes. |
4.0Aplicaciones de la norma ASTM A513 en procesos de conformado en frío
La norma ASTM A513 funciona excepcionalmente bien en procesos de conformado en frío y se utiliza ampliamente en diversas industrias.
4.1Ventajas de la norma ASTM A513 en el conformado en frío:
- Excelente maquinabilidad
- Resistencia y ductilidad equilibradas
- Fácil de soldar
4.2Doblado de tubos:
El material ASTM A513 tiene buena ductilidad y tenacidad, lo que hace que sea fácil doblar tubos sin agrietarse ni perder resistencia.
Aplicaciones: Se utiliza en la fabricación de tubos curvados, como sistemas de escape de automóviles, estructuras de muebles y marcos de edificios.
4.3Estampado y punzonado:
El acero con bajo contenido de carbono tiene excelentes propiedades de estampado, lo que facilita la realización de estampados complejos y puñetazos Operaciones con punzonadoras industriales manteniendo una buena calidad de superficie después del conformado.
Aplicaciones: Se utiliza para producir diversas piezas estampadas, como componentes mecánicos y carcasas metálicas.
4.4Canteado y rebordeado:
Los tipos de acero con bajo contenido de carbono de ASTM A513 exhiben buena plasticidad en procesos de canteado y rebordeado, lo que les permite formarse sin agrietarse.
Aplicaciones: Se utiliza en la producción de conectores de tuberías, bridas y otras piezas con bordes o bridas.
4.5Dibujo profundo:
El acero con bajo contenido de carbono ofrece una buena resistencia al embutido profundo mediante conformación en frío, lo que da como resultado superficies lisas y una deformación uniforme.
Aplicaciones: Adecuado para producir piezas que requieren procesos de embutición profunda, como tazas de metal, contenedores de metal y latas de metal.
4.6Doblado:
La flexibilidad de los materiales ASTM A513 hace que tengan un buen desempeño en procesos de doblado, siendo adecuados para fabricar piezas con geometrías complejas.
Aplicaciones: Se utiliza para doblar diversos tubos y láminas metálicas, como componentes de soporte en estructuras de edificios y equipos de maquinaria.
5.0TABLA 1: Requisitos químicos para aceros estándar de bajo contenido de carbono
Esta tabla proporciona los requisitos de composición química para los diferentes grados de acero de bajo carbono especificados en la norma ASTM A513. Incluye tipos comunes de acero de bajo carbono, como SAE 1008, SAE 1010 y SAE 1020.
La tabla detalla el rango de contenido de carbono, manganeso, fósforo y azufre para cada grado. Estos estándares de composición garantizan una calidad y un rendimiento constantes del acero durante su fabricación, satisfaciendo así las necesidades de diversas aplicaciones.
| Designación de grado | Carbono (%) | Manganeso (%) | Fósforo, máx. (%) | Azufre, máx. (%) |
| Bicicleta de montaña 1010 | 0,02–0,15 | 0,30–0,60 | 0.035 | 0.035 |
| MT 1015 | 0,10–0,20 | 0,30–0,60 | 0.035 | 0.035 |
| MT X 1015 | 0,10–0,20 | 0,60–0,90 | 0.035 | 0.035 |
| MT 1020 | 0,15–0,25 | 0,30–0,60 | 0.035 | 0.035 |
| MT X 1020 | 0,15–0,25 | 0,70–1,00 | 0.035 | 0.035 |
Notas:
- La química se basa en el análisis térmico. El análisis del producto, excepto para acero con borde o tapado, debe realizarse de acuerdo con la práctica habitual, como se muestra en la Tabla 3.
- Los aceros con borde o tapa utilizados para estos grados se caracterizan por una falta de uniformidad en su composición química, lo que hace que el análisis del producto no sea apropiado a menos que se indique claramente una aplicación incorrecta.
- “MT” indica tubería mecánica.
6.0TABLA 2: Requisitos químicos para otros aceros al carbono y aleados
Esta tabla describe los requisitos de composición química para otros tipos de aceros al carbono y aleados según la norma ASTM A513. Abarca una gama de grados, desde aceros con bajo contenido de carbono hasta diversos aceros aleados, como 1006, 1015, 4130 y 4140.
La tabla especifica el contenido máximo y mínimo de elementos como carbono, manganeso, fósforo, azufre, silicio, níquel, cromo y molibdeno. Estas especificaciones son cruciales para las propiedades mecánicas, la durabilidad y la maquinabilidad del material.
| Designación de grado | Carbono (%) | Manganeso (%) | Fósforo, máx. (%) | Azufre, máx. (%) | Silicio (%) | Níquel (%) | Cromo (%) | Molibdeno (%) |
| 1006 | 0,08 máximo | 0,45 máximo | 0.030 | 0.035 | … | … | … | … |
| 1008 | 0,10 máximo | 0,50 máximo | 0.035 | 0.035 | … | … | … | … |
| 1009 | 0,15 máximo | 0,60 máximo | 0.035 | 0.035 | … | … | … | … |
| 1010 | 0,08–0,13 | 0,30–0,60 | 0.035 | 0.035 | … | … | … | … |
| 1012 | 0,10–0,15 | 0,30–0,60 | 0.035 | 0.035 | … | … | … | … |
| 1015 | 0,13–0,18 | 0,30–0,60 | 0.035 | 0.035 | … | … | … | … |
| 1016 | 0,13–0,18 | 0,60–0,90 | 0.035 | 0.035 | … | … | … | … |
| 1017 | 0,15–0,20 | 0,30–0,60 | 0.035 | 0.035 | … | … | … | … |
| 1018 | 0,15–0,20 | 0,60–0,90 | 0.035 | 0.035 | … | … | … | … |
| 1019 | 0,15–0,20 | 0,70–1,00 | 0.035 | 0.035 | … | … | … | … |
| 1020 | 0,18–0,23 | 0,30–0,60 | 0.035 | 0.035 | … | … | … | … |
| 1021 | 0,18–0,23 | 0,60–0,90 | 0.035 | 0.035 | … | … | … | … |
| 1022 | 0,18–0,23 | 0,70–1,00 | 0.035 | 0.035 | … | … | … | … |
| 1023 | 0,20–0,25 | 0,30–0,60 | 0.035 | 0.035 | … | … | … | … |
| 1024 | 0,18–0,25 | 1.30–1.65 | 0.035 | 0.035 | … | … | … | … |
| 1025 | 0,22–0,28 | 0,30–0,60 | 0.035 | 0.035 | … | … | … | … |
| 1026 | 0,22–0,28 | 0,60–0,90 | 0.035 | 0.035 | … | … | … | … |
| 1027 | 0,22–0,29 | 1,20–1,55 | 0.035 | 0.035 | … | … | … | … |
| 1030 | 0,28–0,34 | 0,60–0,90 | 0.035 | 0.035 | … | … | … | … |
| 1033 | 0,30–0,36 | 0,70–1,00 | 0.035 | 0.035 | … | … | … | … |
| 1035 | 0,32–0,38 | 0,60–0,90 | 0.035 | 0.035 | … | … | … | … |
| 1040 | 0,37–0,44 | 0,60–0,90 | 0.040 | 0.050 | … | … | … | … |
| 1050 | 0,48–0,55 | 0,60–0,90 | 0.040 | 0.050 | … | … | … | … |
| 1060 | 0,55–0,65 | 0,60–0,90 | 0.040 | 0.050 | … | … | … | … |
| 1340 | 0,38–0,43 | 1.60–1.90 | 0.035 | 0.040 | 0,15–0,35 | … | … | … |
| 1524 | 0,19–0,25 | 1,35–1,65 | 0.040 | 0.050 | … | … | … | … |
| 4118 | 0,18–0,23 | 0,70–0,90 | 0.035 | 0.040 | 0,15–0,35 | … | 0,40–0,60 | 0,08–0,15 |
| 4130 | 0,28–0,33 | 0,40–0,60 | 0.035 | 0.040 | 0,15–0,35 | … | 0,80–1,10 | 0,15–0,25 |
| 4140 | 0,38–0,43 | 0,75–1,00 | 0.035 | 0.040 | 0,15–0,35 | … | 0,80–1,10 | 0,15–0,25 |
| 5130 | 0,28–0,33 | 0,70–0,90 | 0.035 | 0.040 | 0,15–0,35 | … | 0,80–1,10 | … |
| 8620 | 0,18–0,23 | 0,70–0,90 | 0.035 | 0.040 | 0,15–0,35 | 0,40–0,70 | 0,40–0,60 | 0,15–0,25 |
| 8630 | 0,28–0,33 | 0,70–0,90 | 0.035 | 0.040 | 0,15–0,35 | 0,40–0,70 | 0,40–0,60 | 0,15–0,25 |
7.0TABLA 3: Tolerancias para el análisis de productos de los aceros que se muestran en las Tablas 1 y 2
Esta tabla define los rangos de tolerancia para el contenido elemental en productos de acero ASTM A513. Indica las variaciones admisibles para elementos como carbono, manganeso, fósforo, azufre, silicio, níquel, cromo y molibdeno.
| Elemento | Límite o máximo del rango especificado, % | Variación, por encima del límite máximo o por debajo del límite mínimo |
| Carbón | ||
| Hasta 0,15, incl. | 0.02 | 0.03 |
| Más de 0,15 a 0,40, incl. | 0.03 | 0.04 |
| Más de 0,40 a 0,55, incl. | 0.03 | 0.05 |
| Manganeso | ||
| Hasta 0,60, incl. | 0.03 | 0.03 |
| Más de 0,60 a 1,15, incl. | 0.04 | 0.04 |
| Más de 1,15 a 1,65, inclusive | 0.05 | 0.05 |
| Fósforo | … | 0.01 |
| Azufre | … | 0.01 |
| Silicio | ||
| Hasta 0,30, incl. | 0.02 | 0.03 |
| Más de 0,30 a 0,60 | 0.05 | 0.05 |
| Níquel | Hasta 1,00, incl. | 0.03 |
| Cromo | Hasta 0,90, incl. | 0.03 |
| Más de 0,90 a 2,10 | 0.05 | 0.05 |
| Molibdeno | ||
| Hasta 0,20, incl. | 0.01 | 0.01 |
| Más de 0,20 a 0,40 | 0.02 | 0.02 |
- Las determinaciones individuales pueden variar respecto de los límites o rangos de calor especificados en la medida que se muestra en esta tabla, excepto que cualquier elemento en un calor no puede variar tanto por encima como por debajo de un rango especificado.
- Cuando en esta tabla aparecen puntos suspensivos (…) no existe ningún requisito.
Referencias: