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Descripción general
ASTM A572 es una de las especificaciones más utilizadas paraPlacas de acero estructural de alta-resistencia y baja-aleación (HSLA), perfiles, tablestacas y barras. Su característica principal es el logro de relaciones de resistencia-a-peso más altas en comparación con los aceros al carbono suaves como ASTM A36. Esto se logra mediante la adición de pequeñas cantidades de elementos de aleación, principalmenteColumbium (Niobio) y/o Vanadio, que proporcionan fortalecimiento mediante el refinamiento del grano y el endurecimiento por precipitación.
Las principales ventajas del acero A572 incluyen:
- Mayor resistencia:Permite estructuras más ligeras y económicas al reducir el peso del acero requerido.
- Buena soldabilidad:Generalmente exhibe excelentes propiedades de soldadura con técnicas comunes.
- Resistencia a la corrosión atmosférica mejorada:Ofrece aproximadamente el doble de resistencia a la corrosión que el acero al carbono simple, aunque no al nivel del "acero resistente a la intemperie" ASTM A588.
- Buena formabilidad:Se puede fabricar utilizando métodos estándar.
Grados
ASTM A572 especifica varios grados diferenciados por sulímite elástico mínimo(en ksi - kips por pulgada cuadrada). Los grados más comunes son:
- Grado 42:Límite elástico mínimo=42 ksi (290 MPa)
- Grado 50:Límite elástico mínimo=50 ksi (345 MPa) -Este es el grado más común.
- Grado 55:Límite elástico mínimo=55 ksi (380 MPa)
- Grado 60:Límite elástico mínimo=60 ksi (415 MPa)
- Grado 65:Límite elástico mínimo=65 ksi (450 MPa)
Formularios
El acero A572 se produce en una variedad de formas de acero diferentes,[1] que incluyen:
- Platos
- Verja
- Formas estructurales
- Canales
- I-Vigas
- Anglos
- Vigas de brida ancha
- Tablestacas
[1]ASTM Internacional. (2021). Especificación estándar para acero estructural de columbio-vanadio de alta-resistencia y baja-aleación. (Designación: A572/A572M – 21).
Composición química (grado 50)
La composición química se controla cuidadosamente para lograr las propiedades mecánicas deseadas. Los requisitos varían ligeramente según el grado y la forma del producto (placa, forma, etc.). El siguiente es un rango de composición típico para el grado 50 más común:
| Elemento | Composición (%, máx., a menos que se proporcione un rango) | Objetivo |
|---|---|---|
| Carbono (C) | 0,23% máximo | Aumenta la resistencia pero reduce la ductilidad y la soldabilidad. Mantenido bajo. |
| Manganeso (Mn) | 1,35% máximo | Contribuye significativamente a la resistencia y templabilidad. |
| Fósforo (P) | 0,04% máximo | Impureza, perjudica la tenacidad y la soldabilidad. |
| Azufre (S) | 0,05% máximo | Impureza, causa fragilidad (falta de calor). |
| Silicio (Si) | 0,40% máximo | Desoxidante, contribuye a la resistencia. |
| Columbio (Cb/Nb) | 0.005 - 0.05% | Aleación clave.Forma carburos/ni-nitruros que refinan el tamaño del grano y precipitan para fortalecer el acero. |
| Vanadio (V) | 0.01 - 0.15% | Aleación clave.Efecto fortalecedor similar al Columbium a través de la precipitación. |
| Nitrógeno (N) | 0,015% máximo | Impureza, se puede utilizar para fortalecer con V o Cb. |
Nota: Los grados 60 y 65 pueden tener máximos ligeramente más bajos de carbono y fósforo y pueden incluir restricciones en el equivalente de carbono (CE) para mejorar la soldabilidad.
Propiedades mecánicas
Las propiedades mecánicas son la característica definitoria de cada grado. La siguiente tabla resume los requisitos:
| Grado A572 | Punto de fluencia (KSI) [MPa] | Resistencia a la tracción (KSI) [MPa] | % de alargamiento mínimo. 8" |
|---|---|---|---|
| Grado 42 | 42 [290] | 60 [414] | 20 |
| Grado 50 | 50 [345] | 65 [448] | 18 |
| Grado 55 | 55 [379] | 70 [483] | 17 |
| Grado 60 | 60 [414] | 75 [517] | 16 |
| Grado 65 | 65 [448] | 80 [552] | 15 |
Los requisitos de elongación varían según el espesor de la placa; el material más grueso tiene requisitos de elongación ligeramente reducidos.
Aplicaciones
Debido a su excelente equilibrio entre resistencia, costo y fabricabilidad, ASTM A572 Grado 50 es el caballo de batalla de la industria del acero estructural en los Estados Unidos.
- Construcción de edificios:Marcos estructurales, vigas, columnas y cerchas.
- Construcción de puentes:Vigas,-estructuras transversales y otros componentes-portantes de carga.
- Equipo pesado:Grúas, plumas, estructuras de camiones y plataformas de remolque.
- Torres y postes de transmisión
- Barcazas y otras estructuras industriales
Comparación con otros aceros estructurales comunes
- frente a ASTM A36 (acero estructural al carbono):A572 tiene un límite elástico mínimo más alto (50 ksi frente a . 36 ksi para A36), lo que permite diseños más livianos. A36 es generalmente más fácil de formar y un poco menos costoso pero más pesado para la misma carga.
- frente a ASTM A588 (acero resistente a la intemperie de alta-resistencia y baja-aleación):Ambos tienen una fuerza similar (50 ksi o más). La diferencia clave es que A588 está diseñado para formar una pátina de óxido protectora y autorreparable cuando se expone a la atmósfera, lo que elimina la necesidad de pintar en muchas aplicaciones. A572 no tiene esta característica de intemperie.
En resumen,ASTM A572 es una familia de aceros-de baja-aleación y alta resistencia reforzados principalmente con columbio y vanadio.Sus diversos grados, especialmente el omnipresenteGrado 50, ofrecen una combinación óptima de alta resistencia, buena soldabilidad y rentabilidad-, lo que los convierte en una excelente opción para una amplia gama de aplicaciones estructurales e industriales.
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