Tubería de acero mecánica ASTM A519

Introducción

ASTM A519 es una especificación estándar para tubos mecánicos sin costura de acero al carbono y aleados.. Estas tuberías se utilizan en diversas aplicaciones mecánicas y estructurales donde la alta resistencia, tenacidad, y se requieren dimensiones precisas. La especificación incluye varios grados., cada uno diseñado para cumplir con propiedades mecánicas y composiciones químicas específicas.

Rango de tallas(milímetros):

• Diámetro exterior:10-324milímetros
• Grosor de la pared:1-30milímetros
• Longitud:14000mm máx.

Grados clave y composición química

ASTM A519 cubre una gama de grados de acero al carbono y aleados., incluido:

• 1010
• 1020
• 1026
• 4130
• 4140
• 8620

Composición química

Aquí están las composiciones químicas para algunos grados comunes de ASTM A519.:

Calificación 1010

• Carbón (c): 0.08 – 0.13%
• Manganeso (Minnesota): 0.30 – 0.60%
• Fósforo (PAG): ≤ 0.04%
• Azufre (S): ≤ 0.05%

Calificación 1020

• Carbón (c): 0.18 – 0.23%
• Manganeso (Minnesota): 0.30 – 0.60%
• Fósforo (PAG): ≤ 0.04%
• Azufre (S): ≤ 0.05%

Calificación 4130

• Carbón (c): 0.28 – 0.33%
• Manganeso (Minnesota): 0.40 – 0.60%
• Fósforo (PAG): ≤ 0.035%
• Azufre (S): ≤ 0.04%
• Silicio (Y): 0.15 – 0.35%
• Cromo (cr): 0.80 – 1.10%
• Molibdeno (Mes): 0.15 – 0.25%

Calificación 4140

• Carbón (c): 0.38 – 0.43%
• Manganeso (Minnesota): 0.75 – 1.00%
• Fósforo (PAG): ≤ 0.035%
• Azufre (S): ≤ 0.04%
• Silicio (Y): 0.15 – 0.35%
• Cromo (cr): 0.80 – 1.10%
• Molibdeno (Mes): 0.15 – 0.25%

Calificación 8620

• Carbón (c): 0.18 – 0.23%
• Manganeso (Minnesota): 0.70 – 0.90%
• Fósforo (PAG): ≤ 0.035%
• Azufre (S): ≤ 0.04%
• Silicio (Y): 0.15 – 0.35%
• Cromo (cr): 0.40 – 0.60%
• Níquel (En): 0.40 – 0.70%
• Molibdeno (Mes): 0.15 – 0.25%

Propiedades mecánicas

Las propiedades mecánicas de las tuberías ASTM A519 varían según el grado y el tratamiento térmico aplicado.. A continuación se muestran algunas propiedades típicas de grados comunes.:

Calificación 1010

• Resistencia a la tracción: 365 MPa (53,000 psi)
• Fuerza de producción: 205 MPa (30,000 psi)
• Alargamiento: ≥ 20%

Calificación 1020

• Resistencia a la tracción: 415 MPa (60,000 psi)
• Fuerza de producción: 245 MPa (35,000 psi)
• Alargamiento: ≥ 15%

Calificación 4130

• Resistencia a la tracción: 560 MPa (81,000 psi)
• Fuerza de producción: 460 MPa (67,000 psi)
• Alargamiento: ≥ 20%

Calificación 4140

• Resistencia a la tracción: 655 MPa (95,000 psi)
• Fuerza de producción: 415 MPa (60,000 psi)
• Alargamiento: ≥ 18%

Calificación 8620

• Resistencia a la tracción: 620 MPa (90,000 psi)
• Fuerza de producción: 415 MPa (60,000 psi)
• Alargamiento: ≥ 15%

Número JIS y normas extranjeras correspondientes

Proceso de fabricación

Fabricación de tubos sin costura

Los tubos mecánicos sin costura según ASTM A519 se producen utilizando una variedad de métodos.:

1. Calefacción de palanquilla: Los tochos de acero se calientan a alta temperatura para hacerlos maleables..
2. Perforación: El tocho calentado se perfora para crear un tubo hueco..
3. Laminación: El tubo hueco se lamina para lograr el diámetro y espesor de pared deseados..
4. Apresto: La tubería se procesa adicionalmente para lograr dimensiones precisas..
5. Estirado en frío (Opcional): La tubería se puede estirar en frío para refinar las dimensiones y mejorar las propiedades mecánicas..

Tratamiento térmico

A menudo se aplica tratamiento térmico para lograr las propiedades mecánicas deseadas.:

• Recocido: Calentar la tubería a una temperatura alta y luego enfriarla lentamente para ablandar el material y mejorar la ductilidad..
• Normalizando: Calentar la tubería a una temperatura específica y luego enfriarla al aire para refinar la estructura del grano..
• Temple y revenido: Calentar la tubería a una temperatura alta y luego enfriarla rápidamente. (temple), seguido de recalentamiento a una temperatura más baja (templado) para mejorar la dureza y reducir la fragilidad.

Requisitos de prueba

ASTM A519 especifica varias pruebas para garantizar la calidad y el rendimiento de las tuberías.:

• Prueba de tracción: Mide la resistencia a la tracción, límite elástico, y elongación.
• Prueba de dureza: Garantiza que el material cumpla con los requisitos de dureza especificados..
• Pruebas no destructivas (END): Métodos como las pruebas ultrasónicas. (Utah) o pruebas de partículas magnéticas (MONTE) Se utilizan para detectar defectos internos y superficiales..
• Inspección dimensional: Garantiza que las tuberías cumplan con las dimensiones y tolerancias especificadas..

Aplicaciones

Los tubos de acero mecánicos ASTM A519 se utilizan en diversas aplicaciones., incluido:

• Industria automotriz: Ejes de transmisión, ejes, y otros componentes críticos.
• Construcción: Componentes estructurales en edificios., puentes, y otra infraestructura.
• Maquinaria: Componentes para maquinaria y equipos pesados..
• Industria del petróleo y el gas: Tuberías y tuberías para equipos de perforación y extracción..
• Ingeniería General: Ejes, aspectos, rodillos, y otras piezas mecánicas que requieren dimensiones precisas y alta resistencia.

Ventajas y limitaciones

Ventajas

• Alta resistencia: Adecuado para aplicaciones de alto estrés.
• Durabilidad: Diseñado para un rendimiento a largo plazo en entornos exigentes.
• Dimensiones precisas: El estirado en frío y otros procesos de fabricación garantizan tolerancias dimensionales estrictas..
• Versatilidad: Aplicable a una amplia gama de industrias y usos..

Limitaciones

• Costo: Mayor costo en comparación con los tubos soldados debido al proceso de fabricación sin costuras..
• Fabricación compleja: Requiere un control preciso de la composición química y los procesos de tratamiento térmico..
• Disponibilidad: Los grados y tamaños específicos pueden tener plazos de entrega más largos..

Conclusión

Las tuberías de acero mecánicas ASTM A519 son esenciales para aplicaciones que requieren alta resistencia., durabilidad, y dimensiones precisas. Sus propiedades mecánicas superiores, combinado con rigurosos procesos de fabricación y pruebas., garantizar que cumplan con los exigentes requisitos de diversas industrias. Comprender las especificaciones detalladas, calificaciones, y las aplicaciones de las tuberías ASTM A519 ayudan a los ingenieros y diseñadores a seleccionar los materiales adecuados para sus proyectos., garantizar la seguridad y la eficiencia en entornos desafiantes.

Al examinar la composición química., propiedades mecánicas, procesos de fabricación, y aplicaciones, Este análisis proporciona una descripción general completa de las tuberías de acero mecánicas ASTM A519., destacando su importancia en aplicaciones industriales de alto rendimiento.

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