ACERO ESTRUCTURAL ASTM GRADOS Y COMPOSICION QUIMICA QUIMICA DEL ACERO ESTRUCTURAL El mayor tipo de acero estructural es clasificado de acuerdo a su composición química y tratamiento, caracteristicas1: 1. Aceros al carbono o carbono-manganeso carbono-manganeso 2. Aceros de alta resistencia y baja aleación (HSLA) 3. Aceros de alta, moderada y baja aleación (QT) 4. Aceros de alta, moderada y auto-templado (QST) Los aceros al carbón o carbono-manganeso, son también referidos como aceros de estructura suave. Además, cuyos componentes químicos primarios primarios son carbono ( C ) y Manganeso(Mn), Manganeso(M n), se imponen i mponen también restricciones restricciones de contenido sobre las cantidades de diversos productos químicos, en particular fósforo y azufre, que tienen efectos perjudiciales significativos sobre la ductilidad y l a soldabilidad del acero. entre los aceros más comunes de este grupo se encuentra A36, con un límite de elasticidad mínimo especificado de 36ksi. En el pasado reciente se utilizó hasta cierto punto un acero conocido como acero al carbono de alta resistencia. La mayor resistencia se logró elevando el contenido de carbono, pero esto tuvo un efecto negativo sobre la soldabilidad del material. Los aceros de este tipo se clasificaron como "aceros de construcción general", el más conocido era ASTM A440, que fue abandonado por la ASTM como un grado aprobado en 1979. Es obviamente importante tener en cuenta si este o calidades similares pueden haber sido utilizados para una estructura que está siendo evaluada para rehabilitación, ya que cualquier técnica de r eacondiciona eacondicionacion cion que involucre soldadura puede no ser adecuada sin el uso de procedimien procedimientos tos y / o procedimiento procedimientoss especiales. de acero de alta resistencia y baja aleación (HSLA) se desarrollaron en los últimos 30 años, convirtiéndolos actualmente en los materiales más utilizados para estructuras con estructura de acero. La mayor resistencia se consigue reduciendo el contenido de carbono y añadiendo ciertos elementos de aleación que proporcionan una mayor resistencia, ductilidad y tenacidad. todos estos aceros son soldables; algunos han aumen aumentado tado la resistencia a la corrosión, a través de mayor contenido de cobre, por ejemplo. dos de los más comunes de los actuales aceros HSLA son ASTM A572 y A588, que están disponibles en una gama de categorías de resistencia. la producción actual de fundición continua para formas se centra en A572; como resultado de este grado ha sido el acero estructural más común en los Estados Unidos. A992 se espera que se convierta en el grado dominante de HSLA de acero para la forma de brida ancha. A588 es un material de acero resistente resistente a la intemperie de este tipo se conocía originalmente por nombres propietarios como cor-ten y mayari r. los aceros templados y templados (QT) comprenden un pequeño grupo de materiales con un límite de elasticidad mínimo especificado de 90 a 100 ksi, dependiendo del espesor regulador del producto suministrado. actualmente sólo están disponibles en forma de placas. la alta resistencia se consigue a través de una combinación de menor contenido de carbono y una secuencia de enfriamiento rápido (i, e enfriamiento rápido) para el acero. esto deja al material con una estructura muy dura, de grano fino o martensítica; la ductilidad o templado mejora las características características de rendimiento del material, especialmente especialmente la ductilidad. en cualquier caso, la fabricación, especialmente especialmente la soldadura, puede ser complicada. complicada.
los aceros templados y templados (QST) son actualmente de limitada disponibilidad en el mercado estadounidense. estadounidense. su alta resistencia se obtiene mediante el enfriamien enfriamiento to selectivo de ciertas regiones de una forma, pero, además, el calor que se almacena en el material del procedimiento de laminación se utiliza para proporcionar el efecto de templado. el enfriamiento localizado localizado deja un producto con regiones de superficie e interior distintivamente diferentes, con el efecto de que el material superficial superficial tiende a ser mucho más duro y más fino que el del interior. la l a soldabilidad parece ser buena.
ELEMENTOS QUÍMICOS En este sitio ya hay bastantes artículos que cubren la contribución de los elementos químicos en las propiedades del acero, por lo que sólo se proporcionará una nota breve, en particular para las calidades de acero estructural. Los aceros estructurales actuales actuales tienen típicamente contenidos de carbono que oscilan entre 0,05 por ciento y 0,25 por ciento. Los Aceros con los bajos niveles de carbono se han utilizado en la norma en los últimos años ya que están aleados para lograr una resistencia y ductilidad satisfactoria. Esto ha sido posible gracias al uso de hornos de arco eléctrico de última generación, técnicas de metalurgia de distribución y fundición continúa. La menor cantidad de carbono también mejora la soldabilidad. El manganeso tiene efectos similares a los del carbono. Se utiliza en acero estructural en cantidades que varían de aproximadamente aproximadam ente 0,5 a 1,7 por ciento. El cromo se utiliza principalmente para aumentar la resistencia a la corrosión del acero. Diferentes tipos de acero a la intemperie ASTM A588, por ejemplo, tienen contenidos de Cr que oscilan entre 0,1 y 0,9 por ciento. El cobre es el otro elemento primario de resistencia a la corrosión utilizado en el acero. El cobre es el elemento anticorrosivo primario en los aceros como el A242 y la versión resistente a la corrosión de A36, y es un elemento importante en A588. La forma resistente a la corrosión de A36 tiene un contenido de Cu no inferior al 0,2 por ciento El silicio es uno de los dos desoxidantes más importantes del acero, lo que significa que es muy eficaz para eliminar el oxígeno del acero durante el proceso de vertido y solidificación. El contenido de Silicio típico del acero estructural es aproximadamente menor que el 0,4 por ciento, pero debe ser de al menos 0,1 por ciento si el acero debe ser considerado completamente calificado. El silicio es el principal agente de muerte de las formas estructurales; estructurales; aluminio y silicio se utilizan para las láminas. La práctica americana americana para para los productos de las láminas utiliza utiliza el aluminio aluminio para el refinamiento refinamiento de las fibras El niobio (Nb) se utiliza para mejorar la resistencia del acero, y es uno de los elementos clave en los diversos grados grados de acero micro aleado. Tiene efectos similares a los del manganeso y vanadio, y se usa a menudo en combinación con vanadio. Debido a los requisitos de soldabilidad, Cb se utiliza en cantidades inferiores inferiores al 0,05 por ciento en A572, por ejemplo El molibdeno (Mo) tiene efectos similares a los del manganeso y vanadio, y se utiliza a menudo en combinación con uno u otro. Este elemento aumenta especialmente la resistencia del acero a temperaturas elevadas, así como la resistencia a la corrosión. El molibdeno se utiliza particularmente en ciertos tipos de acero A588 y A514; para este último, el contenido de Mo puede ser tan alto como 0,65 por ciento El níquel (Ni) es un poderoso agente anti-corrosión, anti-corrosión, y también es uno de los elementos más importantes para mejorar mejorar la tenacidad a la fractura del acero. Los contenidos de Ni varían generalmente generalmente entre 0,25 y 1,5 por ciento, dependiendo de las especificidades del acero. Por ejemplo, algunos tipos de acero resistente a la intemperie A588 tienen contenidos de Ni entre 0,25 y 1,25 por por ciento. El vanadio (V) tiene efectos similares a los del manganeso, Niobio y molibdeno (Mo). En particular, ayuda en el desarrollo de una estructura de acero de fibra fina y resistente. El vanadio es un elemento de aleación importante en los aceros micro aleados tales como A572 y A588 El azufre (S) y el fósforo (P) están restringidos a no más de 0,04 a 0,05 por ciento. Algunos de los aceros estructurales, especialmente los tipos micro aleados, utilizan pequeñas cantidades de elementos tales como boro (B) y titanio (Ti). El boro no solo mejora la fuerza; sino que también mejora la templabilidad de los aceros estructurales de rápido enfriamiento y templados (ASTM A514, por ejemplo). El Titanio mejora la resistencia. El nitrógeno también en combinación con algunos elementos, mejora la resistencia del acero. Sin embargo, el nitrógeno libre es un factor importante en el envejecimiento de la tensión que puede ocurrir en ciertos aceros bajo ciertas condiciones; esto no se considera una cuestión crítica para aceros estructurales.
Los grados de Acero Estructural para Formas y Platos
Las normas de materiales ASTM-APROBADAS de acero para platos y formas laminadas en caliente son A36, A529, A572, A242, A588, A709, A852, A514, A913 y A992. Estos también son reconocidos por la Especificación AISC. A709 es único, en el cual esto define aceros convenientes para la construcción de puente; varios grados detallados bajo A709 tienen colegas como A36, etc. A992 es el acero más reciente para construir la construcción; fue desarrollado como el resultado de una iniciativa de industria durante los años 1990. El acero en realidad ha sido producido desde 1997 conforme a la descripción " Realzado A572 Clasifican 50 "; la acción por ASTM ahora ha dado el número A992 estándar al acero. Algunos grados estructurales de acero son mostró en el Higo 1 como el ejemplo, con curvas de tensión de tensión mostradas. mostradas.
Fig 1: Curvas de Tensión de tensión para Algunos Grados Estructurales De acero
ASTM A3. A36 mucho tiempo ha sido uno de los grados primarios de acero para todos los tipos de estructuras. Con mínimos especificados para FY y Fu de 36 y 58 ksi, respectivamente, este acero suave estructural (de carbón) sigue siendo usado extensivamente. Todos los tamaños y los tipos de formas y platos están disponibles en A36, con la nota que la tensión de producción especificada especificada mínima deja caer a 32 ksi para el grosor de plato más de 8 pulgadas.
ASTM A242. El primero pri mero de los los resistentes de corrosión o aceros "de desgaste", la disponibilidad corriente de A242 es limitada: casi totalmente ha sido suplantado por A588.
ASTM A514. ASM es una alta fuerza apagada y atenuó el acero estructural. Está también sólo disponible en forma de platea, con la producción producción y los límites de resistencia resistencia a la tracción tracción de 100 y 110-130, respectivamente, respectivamente, para para platos hasta pulgadas 2-1/2 grueso; ceda y los límites de resistencia resistencia a la tracción son 90 y 100-130 para el grosor de plato sobre 21/2 a 6 pulgadas.
ASTM A529. A529 es usado muchísimo por el metal (pretramado) (pretramado) construyendo la industria; esto es también un grado común para formas de tamaño de barra como ángulos, pequeños canales y pisos. Un carbón - el acero de manganeso, A529 incluye el Grado 50 para formas en Grupos ASTM 1 y 2, platos hasta una pulgada de espesor y 12 pulgadas de ancho, y excluye hasta la pulgada 2-1/2 gruesa. FY y mínimos Fu son 50 y 70 ksi. A529 Clasifican 55 incluye los mismos grupos de forma y dimensiones de plato; las barras están disponibles en el grosor menos que pulgadas 1-1/2. Los valores de FY y Fu son 55 y 70 ksi, respectivamente.
ASTM A572. El más versátil de los aceros HSLA, A572 está disponible; en cuatro grados, dependiendo la forma ponen la talla y el el grosor de plato. plato. Clasifica 42 (FY (FY = 42 ksi; Fu = 60 ksi) y 50 (FY = 50 50 ksi; Fu = 65 ksi) están están disponibles en todos los tamaños de forma y platean el grosor hasta 6 pulgadas (42) y 4 pulgadas (50). El grado 50 es probablemente probablemente el grado más más usado estructural estructural de acero acero en el mercado mercado de los los EU hoy. Clasifica Clasifica 60 (FY = 60 ksi; Fu = 75 ksi) y 65 (FY = 65 ksi; Fu = 80 ksi) estrictamente estrictamente han limitado la disponibilidad, y son usados relativamente raras raras veces.
ASTM A588. Este acero de desgaste primero fue aprobado por ASTM en 1968; está disponible en los cuatro grados A, la B, C y la K; estos tienen químicas algo diferentes. La producción especificada especificada mínima y límites de resistencia a la tracción para todos los grupos ASTM de formas estructurales estructurales y para platos en el grosor 4 pulgadas y menos son 50 y 70 ksi, respectivamente, respectivamente, ' comió el grosor hasta 8 pulgadas están disponibles; estos tienen más abajo Fy y Fu valores.
ASTM los 709. Esto es un estándar que detalla criterios para el acero que será usado en estructuras de puente. A709 abarca seis grados en cuatro niveles de tensión de producción, a saber, 36, 50, 50W, 70W, 100 y 100W. El clasificador de W para un poco del grado identifica aceros con la resistencia de corrosión realzada realzada atmosférica. atmosférica. A709 es único en el respeto que todos sus grados son incluidos en los datos específicos que gobiernan A36, A572, A588, A852 y A514. Sin embargo, debido al uso de puente intencionado, intencionado, A709 impone exigencias suplementarias suplementarias en forma de los criterios de dureza que deben ser encontrados para crítico de fractura y no fracturar usos críticos. Estos incluyen CVN pruebas pruebas de temperaturas para tres zonas zonas geográficas, como como definido por la Asociación americana de Carretera Estatal y Funcionarios de Transporte (AASHTO). Las temperaturas de prueba y las exigencias CVN son incluidas en dos mesas de la documentación documentación A709.
ASTM A852. Esto el acero de aleación apagado y templado es una adición relativamente reciente al mercado estructural de acero. Con una tensión de producción especificada mínima de 70 ksi y un límite de resistencia a la tracción de 90 a 110 ksi, esto ofrece la soldabilidad excelente y la dureza. Sin embargo, A852 está sólo disponible en la forma de plato, hasta 4 pulgadas de espesor.
ASTM A913. A913 es una adición relativamente relativamente reciente al número de grados estructurales de acero disponibles sobre el mercado de los EU un apagado y autoatenuó el acero (QST), actualmente actualmente sólo es producido por un, el molino no estadounidense. A913 está disponible para f ormas en cuatro grados, con 50, 60, 65 y 70 ksi fuerzas de producción especificadas especificadas mínimas, respectivamente. respectivamente. La investigación ha mostrado que los niveles de tensión máximos residuales en formas de A913 son algo inferiores que para formas en otros aceros HSLA, aunque la reducción no sea suficiente para dar la fuerza de columna más alta, por ejemplo.
ASTMA992. A992 es lo l o más reciente (1998) la adición a la l a lista de aceros estructurales. Es querido para construir el uso de construcción, y se aplica sólo a formas de reborde amplio en este tiempo. Para todos los objetivos prácticos esto es el Grado de A572 50 con exigencias adicionales. Expresamente, además de una tensión de producción especificada especificada mínima de 50 ksi, A992 también da un límite superior para la F, de 65 ksi. La proporción de producción, la F, /Fu, no puede ser más grande que 0.85, y el equivalente de carbón no puede exceder 0.50. Como notado antes, este acero en realidad ha sido producido desde mediados de 1997; entonces lo sabían cómo " Realzado A572 Clasifican 50 ". También podrían ordenar al material como " A572 con exigencias especiales, conforme al Boletín AISC Técnico el No 3 ". A992 ofrece la soldabilidad excelente y características de ductilidad.
