- 1.0 Classification des procédés de fabrication selon la norme ASTM A513
- 2.0 Principaux matériaux de la norme ASTM A513
- 3.0 Plage de limites d'élasticité des matériaux ASTM A513 courants
- 4.0 Applications de la norme ASTM A513 dans les procédés de formage à froid
- 5.0 TABLEAU 1 : Exigences chimiques pour les aciers à faible teneur en carbone standard
- 6.0 TABLEAU 2 : Exigences chimiques pour les autres aciers au carbone et alliés
- 7.0 TABLEAU 3 : Tolérances pour l'analyse des produits pour les aciers présentés dans les tableaux 1 et 2
Tubes en acier ASTM A513 : aperçu des applications, des matériaux et du processus de fabrication
L'ASTM A513 est une norme établie par l'American Society for Testing and Materials (ASTM) pour les tubes en acier soudés et travaillés à froid couramment utilisés dans le traitement des métaux.
Il s'applique principalement aux tubes mécaniques produits par soudage par résistance électrique et étirage à froid.
Grâce à divers procédés de fabrication et types de matériaux, la norme ASTM A513 offre une gamme d'options de tubes en acier pour répondre aux besoins d'application de divers marchés de structures mécaniques et métalliques.
1.0 Classification des procédés de fabrication selon la norme ASTM A513
| Taper | Processus de fabrication | Caractéristiques | Applications |
| Type 1 | Tubes soudés par résistance électrique laminés à chaud (ERW) | Surface inférieure et précision dimensionnelle, résistance modérée, convient aux applications structurelles et mécaniques générales | Structures de meubles, supports mécaniques, supports d'équipements industriels |
| Type 2 | Tubes soudés par résistance électrique traités thermiquement (ERW) | Résistance et ténacité améliorées grâce au traitement thermique, adaptées aux applications à haute pression | Pièces automobiles, châssis mécaniques à haute résistance, supports structurels |
| Type 3 | Tubes soudés étirés à froid | Précision dimensionnelle et qualité de surface améliorées grâce à l'étirage à froid, au rendement et à la résistance à la traction plus élevés | Pièces mécaniques, équipements de précision, systèmes de tuyauterie de haute précision |
| Type 4 | Tubes soudés étirés à froid et traités thermiquement | Combine la précision de l'étirage à froid avec la résistance du traitement thermique, adapté aux applications à fortes contraintes et aux impacts | Pièces mécaniques à fortes contraintes, composants structurels résistants aux chocs, arbres, pièces tournantes |
| Type 5 | Tubes soudés par résistance électrique laminés à froid (ERW) | Haute précision et surface lisse, adaptée à l'usinage de précision | Composants de machines de précision, pièces automobiles, équipements d'ingénierie de précision |
| Type 6 | Tubes soudés par résistance électrique laminés à froid et étirés à froid | Précision dimensionnelle et finition de surface maximales, excellente résistance et ténacité | Systèmes mécaniques de haute précision, équipements aérospatiaux, structures d'ingénierie à forte demande |
2.0 Principaux matériaux de la norme ASTM A513
| Type de matériau | Notes principales | Teneur en carbone | Caractéristiques | Applications |
| Acier à faible teneur en carbone | SAE 1008, SAE 1010 | 0.08%-0.10% | Bonne ductilité, facile à former, à souder et à travailler à froid, résistance modérée, finition de surface élevée | Structures de meubles, supports mécaniques, supports d'équipements industriels, pièces automobiles |
| SAE 1020, SAE 1026 | 0.20%-0.26% | Résistance à la traction et à l'élasticité plus élevée, maintient une bonne ductilité et une bonne maniabilité, convient au soudage et à l'usinage | Composants mécaniques de résistance moyenne, pièces usinées avec précision | |
| Acier allié | 4130 | 0.30% | Haute résistance, bonne résistance à l'usure, excellente ténacité et performance en fatigue, bonne soudabilité et traitement thermique | Composants structurels à hautes contraintes, équipements aérospatiaux, matériel d'escalade, châssis de voitures de course |
| 4140 | 0.40% | Résistance extrêmement élevée à l'usure et à la traction, adaptée aux applications soumises à des contraintes d'impact et de fatigue, bonnes propriétés de trempe et de revenu | Pièces mécaniques à haute résistance, composants d'équipements industriels, pièces de machines lourdes | |
| Acier à faible alliage et à haute résistance | – | – | De petites quantités d'éléments d'alliage (par exemple, chrome, nickel, molybdène) ont été ajoutées pour améliorer la résistance et la résistance à la corrosion | Composants structurels et porteurs, tels que ponts, charpentes de bâtiments, châssis de camions |
3.0 Plage de limites d'élasticité des matériaux ASTM A513 courants
| Type de matériau | Notes principales | Plage de limite d'élasticité (MPa) | Caractéristiques |
| Acier à faible teneur en carbone | SAE 1008, 1010 | 205 – 275 | Bonne ductilité, résistance modérée, adapté aux usages structurels et mécaniques généraux. |
| Normes SAE 1020 et 1026 | 275 – 380 | Limite d'élasticité supérieure, adaptée aux composants structurels et aux pièces mécaniques nécessitant plus de résistance. | |
| Acier allié | 4130 | 435 – 600 | Haute résistance, adapté aux applications à fortes contraintes et à la fatigue, bonne soudabilité et traitement thermique. |
| 4140 | 620 – 850 | Limite d'élasticité et résistance à l'usure extrêmement élevées, adaptées aux pièces soumises à des charges élevées et à des contraintes d'impact. | |
| Acier à faible alliage et à haute résistance | – | 345 – 690 | Les éléments d'alliage améliorent la résistance et la résistance à la corrosion, idéaux pour les composants structurels tels que les charpentes de bâtiments et les ponts. |
4.0 Applications de la norme ASTM A513 dans les procédés de formage à froid
La norme ASTM A513 est particulièrement performante dans les processus de formage à froid et est largement utilisée dans diverses industries.
4.1 Avantages de la norme ASTM A513 en formage à froid :
- Excellente usinabilité
- Résistance et ductilité équilibrées
- Facile à souder
4.2 Cintrage de tubes :
Le matériau ASTM A513 présente une bonne ductilité et une bonne ténacité, ce qui facilite le pliage des tubes sans se fissurer ni perdre en résistance.
Applications : Utilisé dans la fabrication de tubes coudés, tels que les systèmes d'échappement automobiles, les structures de meubles et les cadres de bâtiments.
4.3 Estampage et poinçonnage :
L'acier à faible teneur en carbone possède d'excellentes propriétés d'emboutissage, ce qui facilite la réalisation d'emboutissages complexes et perforation opérations avec des presses poinçonneuses industrielles tout en maintenant une bonne qualité de surface après formage.
Applications : Utilisé pour produire diverses pièces embouties, telles que des composants mécaniques et des boîtiers métalliques.
4.4 Bordure et bordage :
Les types d'acier à faible teneur en carbone de la norme ASTM A513 présentent une bonne plasticité dans les processus de bordure et de bordage, leur permettant de se former sans se fissurer.
Applications : Utilisé dans la production de connecteurs de tuyaux, de brides et d'autres pièces à bords ou à brides.
4.5 Emboutissage profond :
L'acier à faible teneur en carbone offre une bonne résistance à l'emboutissage profond par formage à froid, ce qui permet d'obtenir des surfaces lisses et une déformation uniforme.
Applications : Convient à la production de pièces nécessitant des processus d'emboutissage profond, telles que des gobelets en métal, des récipients en métal et des canettes en métal.
4.6 Pliage :
La pliabilité des matériaux ASTM A513 leur permet d'être performants dans les processus de pliage, adaptés à la fabrication de pièces aux géométries complexes.
Applications : Utilisé pour cintrer divers tuyaux et tôles métalliques, tels que les composants de support dans les structures de bâtiments et les équipements de machines.
5.0 TABLEAU 1 : Exigences chimiques pour les aciers à faible teneur en carbone standard
Ce tableau fournit les exigences de composition chimique pour différentes nuances d'acier à faible teneur en carbone spécifiées dans la norme ASTM A513. Il comprend les types d'acier à faible teneur en carbone courants tels que SAE 1008, SAE 1010 et SAE 1020.
Le tableau détaille la gamme de teneurs en carbone, manganèse, phosphore et soufre pour chaque nuance. Ces normes de composition garantissent une qualité et des performances constantes de l'acier pendant la fabrication, répondant aux besoins de diverses applications.
| Désignation de la catégorie | Carbone (%) | Manganèse (%) | Phosphore, max (%) | Soufre, max (%) |
| VTT 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 |
Remarques :
- La chimie représente l'analyse thermique. L'analyse du produit, à l'exception de l'acier cerclé ou recouvert, doit être conforme à la pratique habituelle, comme indiqué dans le tableau 3.
- Les aciers à rebords ou à capuchon utilisés pour ces nuances se caractérisent par un manque d'uniformité dans leur composition chimique, ce qui rend l'analyse du produit inappropriée, à moins qu'une mauvaise application ne soit clairement indiquée.
- « MT » signifie tubes mécaniques.
6.0 TABLEAU 2 : Exigences chimiques pour les autres aciers au carbone et alliés
Ce tableau décrit les exigences de composition chimique pour d'autres types d'aciers au carbone et alliés selon la norme ASTM A513. Il couvre une gamme de nuances allant des aciers à faible teneur en carbone à divers aciers alliés, tels que 1006, 1015, 4130 et 4140.
Le tableau indique la teneur maximale et minimale en éléments tels que le carbone, le manganèse, le phosphore, le soufre, le silicium, le nickel, le chrome et le molybdène. Ces spécifications sont cruciales pour les propriétés mécaniques, la durabilité et l'usinabilité du matériau.
| Désignation de la catégorie | Carbone (%) | Manganèse (%) | Phosphore, max (%) | Soufre, max (%) | Silicium (%) | Nickel (%) | Chrome (%) | Molybdène (%) |
| 1006 | 0,08 maximum | 0,45 maximum | 0.030 | 0.035 | … | … | … | … |
| 1008 | 0,10 maximum | 0,50 max | 0.035 | 0.035 | … | … | … | … |
| 1009 | 0,15 maximum | 0,60 maximum | 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 |
7.0 TABLEAU 3 : Tolérances pour l'analyse des produits pour les aciers présentés dans les tableaux 1 et 2
Ce tableau définit les plages de tolérance pour la teneur en éléments dans les produits en acier ASTM A513. Il fournit des variations admissibles pour des éléments tels que le carbone, le manganèse, le phosphore, le soufre, le silicium, le nickel, le chrome et le molybdène.
| Élément | Limite ou maximum de la plage spécifiée, % | Variation, au-dessus de la limite maximale ou en dessous de la limite minimale |
| Carbone | ||
| Jusqu'à 0,15, incl. | 0.02 | 0.03 |
| Plus de 0,15 à 0,40, incl. | 0.03 | 0.04 |
| Plus de 0,40 à 0,55, incl. | 0.03 | 0.05 |
| Manganèse | ||
| Jusqu'à 0,60, incl. | 0.03 | 0.03 |
| Plus de 0,60 à 1,15, incl. | 0.04 | 0.04 |
| Plus de 1,15 à 1,65, incl. | 0.05 | 0.05 |
| Phosphore | … | 0.01 |
| Soufre | … | 0.01 |
| Silicium | ||
| À 0,30, incl. | 0.02 | 0.03 |
| Plus de 0,30 à 0,60 | 0.05 | 0.05 |
| Nickel | Jusqu'à 1,00, incl. | 0.03 |
| Chrome | À 0,90, incl. | 0.03 |
| Plus de 0,90 à 2,10 | 0.05 | 0.05 |
| Molybdène | ||
| À 0,20, incl. | 0.01 | 0.01 |
| Plus de 0,20 à 0,40 | 0.02 | 0.02 |
- Les déterminations individuelles peuvent différer des limites ou des plages de chaleur spécifiées dans la mesure indiquée dans ce tableau, sauf qu'aucun élément d'une chaleur ne peut varier à la fois au-dessus et en dessous d'une plage spécifiée.
- Lorsque les points de suspension (…) apparaissent dans ce tableau, il n’y a aucune exigence.
Références:
