- 1.0 Classificações de processos de fabricação ASTM A513
- 2.0 Principais materiais da ASTM A513
- 3.0 Faixa de resistência ao escoamento de materiais comuns ASTM A513
- 4.0 Aplicações da ASTM A513 em processos de conformação a frio
- 5.0 TABELA 1: Requisitos químicos para aços padrão de baixo carbono
- 6.0 TABELA 2: Requisitos químicos para outros aços carbono e ligas
- 7.0 TABELA 3: Tolerâncias para análise de produtos para aços mostrados nas tabelas 1 e 2
Tubos de aço ASTM A513: aplicações, materiais e visão geral do processo de fabricação
ASTM A513 é um padrão estabelecido pela Sociedade Americana de Testes e Materiais (ASTM) para tubos de aço soldados e trabalhados a frio comumente usados no processamento de metais.
É aplicável principalmente a tubos mecânicos produzidos por soldagem por resistência elétrica e trefilação a frio.
Por meio de vários processos de fabricação e tipos de materiais, a ASTM A513 fornece uma variedade de opções de tubos de aço para atender às necessidades de aplicação de diversos mercados de estruturas mecânicas e metálicas.
1.0 Classificações de processos de fabricação ASTM A513
| Tipo | Processo de fabricação | Características | Aplicações |
| Tipo 1 | Tubos soldados por resistência elétrica (ERW) laminados a quente | Menor precisão superficial e dimensional, resistência moderada, adequado para fins estruturais e mecânicos gerais | Estruturas de móveis, suportes mecânicos, suportes de equipamentos industriais |
| Tipo 2 | Tubos soldados por resistência elétrica (ERW) tratados termicamente | Maior resistência e tenacidade por meio de tratamento térmico, adequado para aplicações de alta pressão | Peças automotivas, estruturas mecânicas de alta resistência, suportes estruturais |
| Tipo 3 | Tubos soldados trefilados a frio | Melhoria da precisão dimensional e qualidade da superfície por meio de trefilação a frio, maior rendimento e resistência à tração | Peças mecânicas, equipamentos de precisão, sistemas de tubulação de alta precisão |
| Tipo 4 | Tubos soldados e trefilados a frio com tratamento térmico | Combina a precisão da trefilação a frio com a resistência do tratamento térmico, adequado para aplicações de alto estresse e impacto | Peças mecânicas de alto estresse, componentes estruturais resistentes a impactos, eixos, peças rotativas |
| Tipo 5 | Tubos soldados por resistência elétrica (ERW) laminados a frio | Alta precisão e superfície lisa, adequada para usinagem de precisão | Componentes de máquinas de precisão, peças automotivas, equipamentos de engenharia de precisão |
| Tipo 6 | Tubos soldados por resistência elétrica laminados e trefilados a frio | Maior precisão dimensional e acabamento superficial, excelente resistência e tenacidade | Sistemas mecânicos de alta precisão, equipamentos aeroespaciais, estruturas de engenharia de alta demanda |
2.0 Principais materiais da ASTM A513
| Tipo de material | Principais notas | Conteúdo de carbono | Características | Aplicações |
| Aço de baixo carbono | SAE 1008, SAE 1010 | 0.08%-0.10% | Boa ductilidade, fácil de conformar, soldar e trabalhar a frio, resistência moderada, alto acabamento superficial | Estruturas de móveis, suportes mecânicos, suportes de equipamentos industriais, peças automotivas |
| SAE 1020, SAE 1026 | 0.20%-0.26% | Maior resistência à tração e ao escoamento, mantém boa ductilidade e trabalhabilidade, adequado para soldagem e usinagem | Componentes mecânicos de média resistência, peças usinadas com precisão | |
| Liga de aço | 4130 | 0.30% | Alta resistência, boa resistência ao desgaste, excelente tenacidade e desempenho de fadiga, boa soldabilidade e tratabilidade térmica | Componentes estruturais de alto estresse, equipamentos aeroespaciais, equipamentos de escalada, quadros de carros de corrida |
| 4140 | 0.40% | Alta resistência e resistência ao desgaste, adequado para aplicações de impacto e estresse por fadiga, boas propriedades de têmpera e revenimento | Peças mecânicas de alta resistência, componentes de equipamentos industriais, peças de máquinas pesadas | |
| Aço de baixa liga e alta resistência | – | – | Pequenas quantidades de elementos de liga (por exemplo, cromo, níquel, molibdênio) adicionadas para melhorar a resistência e a resistência à corrosão | Componentes estruturais e de suporte de carga, como pontes, armações de edifícios, chassis de caminhões |
3.0 Faixa de resistência ao escoamento de materiais comuns ASTM A513
| Tipo de material | Principais notas | Faixa de limite de escoamento (MPa) | Características |
| Aço de baixo carbono | SAE 1008, 1010 | 205 – 275 | Boa ductilidade, resistência moderada, adequado para fins estruturais e mecânicos em geral. |
| SAE 1020, 1026 | 275 – 380 | Maior limite de escoamento, adequado para componentes estruturais e peças mecânicas que exigem maior resistência. | |
| Liga de aço | 4130 | 435 – 600 | Alta resistência, adequado para aplicações de alto estresse e fadiga, boa soldabilidade e tratabilidade térmica. |
| 4140 | 620 – 850 | Elevada resistência ao escoamento e ao desgaste, adequada para peças sujeitas a altas cargas e impactos. | |
| Aço de baixa liga e alta resistência | – | 345 – 690 | Elementos de liga melhoram a resistência e a corrosão, ideais para componentes estruturais, como estruturas de edifícios e pontes. |
4.0 Aplicações da ASTM A513 em processos de conformação a frio
O ASTM A513 tem um desempenho excepcionalmente bom em processos de conformação a frio e é amplamente utilizado em vários setores.
4.1 Vantagens da ASTM A513 na conformação a frio:
- Excelente usinabilidade
- Resistência e ductilidade equilibradas
- Fácil de soldar
4.2 Dobramento de tubos:
O material ASTM A513 tem boa ductilidade e tenacidade, o que facilita a dobra de tubos sem rachar ou perder resistência.
Aplicações: Usado na fabricação de tubos dobrados, como sistemas de escapamento automotivo, estruturas de móveis e armações de edifícios.
4.3 Estamparia e perfuração:
O aço de baixo carbono possui excelentes propriedades de estampagem, facilitando a execução de estampagens complexas e socando operações com puncionadeiras industriais, mantendo boa qualidade de superfície após a conformação.
Aplicações: Usado para produzir diversas peças estampadas, como componentes mecânicos e carcaças metálicas.
4.4 Borda e flangeamento:
Os tipos de aço de baixo carbono ASTM A513 apresentam boa plasticidade nos processos de afiação e flangeamento, permitindo que sejam conformados sem rachar.
Aplicações: Usado na produção de conectores de tubos, flanges e outras peças com bordas ou flanges.
4.5 Estampagem profunda:
O aço de baixo carbono oferece boa resistência à estampagem profunda por meio de conformação a frio, resultando em superfícies lisas e deformação uniforme.
Aplicações: Adequado para produzir peças que exigem processos de estampagem profunda, como copos de metal, recipientes de metal e latas de metal.
4.6 Dobrando:
A capacidade de dobra dos materiais ASTM A513 faz com que eles tenham bom desempenho em processos de dobra, sendo adequados para a fabricação de peças com geometrias complexas.
Aplicações: Usado para dobrar vários tubos e chapas metálicas, como componentes de suporte em estruturas de construção e equipamentos de máquinas.
5.0 TABELA 1: Requisitos químicos para aços padrão de baixo carbono
Esta tabela fornece os requisitos de composição química para diferentes graus de aço de baixo carbono especificados na ASTM A513. Ela inclui tipos comuns de aço de baixo carbono, como SAE 1008, SAE 1010 e SAE 1020.
A tabela detalha a faixa de teor de carbono, manganês, fósforo e enxofre para cada grau. Esses padrões de composição garantem qualidade e desempenho consistentes do aço durante a fabricação, atendendo às necessidades de várias aplicações.
| Designação de grau | Carbono (%) | Manganês (%) | Fósforo, máx. (%) | Enxofre, máx. (%) |
| MTB 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:
- Química representa análise de calor. A análise de produto, exceto para aço com borda ou tampa, deve estar de acordo com a prática usual, conforme mostrado na Tabela 3.
- Aços com bordas ou capas usados para essas classes são caracterizados pela falta de uniformidade em sua composição química, tornando a análise do produto inadequada, a menos que a aplicação incorreta seja claramente indicada.
- “MT” indica Tubulação Mecânica.
6.0 TABELA 2: Requisitos químicos para outros aços carbono e ligas
Esta tabela descreve os requisitos de composição química para outros tipos de aços carbono e ligas sob a ASTM A513. Ela abrange uma gama de graus, desde aços de baixo carbono até vários aços liga, como 1006, 1015, 4130 e 4140.
A tabela especifica o conteúdo máximo e mínimo de elementos como carbono, manganês, fósforo, enxofre, silício, níquel, cromo e molibdênio. Essas especificações são cruciais para as propriedades mecânicas, durabilidade e usinabilidade do material.
| Designação de grau | Carbono (%) | Manganês (%) | Fósforo, máx. (%) | Enxofre, máx. (%) | Silício (%) | Níquel (%) | Cromo (%) | Molibdênio (%) |
| 1006 | 0,08 máx. | 0,45 máx. | 0.030 | 0.035 | … | … | … | … |
| 1008 | 0,10 máx. | 0,50 máx. | 0.035 | 0.035 | … | … | … | … |
| 1009 | 0,15 máx. | 0,60 máx. | 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 TABELA 3: Tolerâncias para análise de produtos para aços mostrados nas tabelas 1 e 2
Esta tabela define as faixas de tolerância para conteúdo elementar em produtos de aço ASTM A513. Ela fornece variações permitidas para elementos como carbono, manganês, fósforo, enxofre, silício, níquel, cromo e molibdênio.
| Elemento | Limite ou máximo do intervalo especificado, % | Variação, acima do limite máximo ou abaixo do limite mínimo |
| Carbono | ||
| Para 0,15, incl. | 0.02 | 0.03 |
| Mais de 0,15 a 0,40, incl. | 0.03 | 0.04 |
| Mais de 0,40 a 0,55, incl. | 0.03 | 0.05 |
| Manganês | ||
| Para 0,60, incl. | 0.03 | 0.03 |
| Mais de 0,60 a 1,15, incl. | 0.04 | 0.04 |
| Mais de 1,15 a 1,65, incl. | 0.05 | 0.05 |
| Fósforo | … | 0.01 |
| Enxofre | … | 0.01 |
| Silício | ||
| Para 0,30, incl. | 0.02 | 0.03 |
| Mais de 0,30 a 0,60 | 0.05 | 0.05 |
| Níquel | Para 1,00, incl. | 0.03 |
| Cromo | Para 0,90, incl. | 0.03 |
| Mais de 0,90 a 2,10 | 0.05 | 0.05 |
| Molibdênio | ||
| Para 0,20, incl. | 0.01 | 0.01 |
| Mais de 0,20 a 0,40 | 0.02 | 0.02 |
- As determinações individuais podem variar dos limites ou faixas de calor especificados na extensão mostrada nesta tabela, exceto que qualquer elemento em um calor não pode variar acima e abaixo de uma faixa especificada.
- Onde as reticências (…) aparecem nesta tabela, não há exigência.
Referências:
