Tubos mecánicos ASTM A513 ERW: Grados, propiedades y tipos DOM

La tubería ERW de acero al carbono ASTM A513 abarca tubos redondos, cuadrados, rectangulares y de formas especiales.

Qué es ASTM A513?

ASTM A513 es una norma de la Sociedad Estadounidense para Pruebas y Materiales (ASTM). Su nombre completo es "Especificación estándar para tuberías mecánicas de acero al carbono y aleado soldadas por resistencia eléctrica".

En resumen, regula principalmente las tuberías de acero al carbono y aleado fabricadas mediante el proceso de soldadura por resistencia eléctrica (ERW). Este tipo de tubería se conoce comúnmente como tubería mecánica o estructural, priorizando las propiedades mecánicas sobre la estanqueidad a la presión. A diferencia de ASTM A500 (para aplicaciones estructurales), ASTM A513 está específicamente diseñada para usos mecánicos donde la precisión dimensional y la maquinabilidad son fundamentales.

Descripción general y alcance de la norma ASTM A513

Definición estándar:
Adecuado para tubos mecánicos de acero al carbono y acero aleado producidos mediante soldadura por resistencia eléctrica (ERW), incluyendo tubos redondos, cuadrados y rectangulares fabricados con acero laminado en caliente o en frío.

Proceso de fabricación:
El proceso principal es la soldadura por resistencia eléctrica. Tras el laminado en frío de la tira de acero, se aplica una corriente eléctrica al tubo para calentar los bordes hasta que se funden, y luego los tubos se sueldan bajo presión. Normalmente no se añade material de aporte a la soldadura.

Aplicaciones:
Aplicaciones mecánicas y estructurales. Esto significa que estos tubos se utilizan principalmente para soportar cargas, servir como piezas móviles o formar estructuras de productos, en lugar de para transportar fluidos. Algunos ejemplos son componentes de chasis de automóviles, cuadros de bicicletas, carros de compra, muebles, equipos de oficina, componentes de maquinaria agrícola y equipos deportivos.

Parámetros técnicos:
Cubre las tolerancias del espesor de pared de la tubería (como tolerancias estrictas para espesores no especificados), el rango de diámetro exterior (9,5-380 mm) y la longitud (3-12 metros).

Materiales:
Cubre acero al carbono y acero aleado. Los grados de acero comunes incluyen:
1010, 1015, 1020, 1026 (acero al carbono ordinario)
4130, 4140, 8620 (acero aleado, que ofrece mayor resistencia)

Usos: Fabricación de automóviles, maquinaria de construcción, instrumentos de precisión y otros sectores que requieren tuberías soldadas de alta resistencia.

Grados de materiales y composición química ASTM A513

El fabricante de acero deberá realizar un análisis de cada colada para determinar los porcentajes de los elementos especificados. La composición química de los grados comunes se muestra a continuación:

Nota: Equivalencias de grados chinos:
El acero aleado ASTM 4140 corresponde al grado chino 42CrMo. Los aceros al carbono como el 1015 y el 1026 corresponden a los aceros 20Cr y 20#, respectivamente.

Propiedades mecánicas

Propiedades mecánicas mínimas para los grados ASTM A513 comunes:

Requisitos de prueba: Cuando se solicite en la orden de compra, el proveedor deberá realizar un análisis del producto. Si la prueba inicial de análisis del producto no resulta satisfactoria, se realizarán pruebas adicionales en dos longitudes más. Ambas pruebas de los elementos en cuestión deberán cumplir con los requisitos de la especificación; de lo contrario, se rechazará todo el material restante del lote.

Tipos de tubos mecánicos ERW ASTM A513:

La norma ASTM A513 abarca tres tipos principales de tubos mecánicos ERW, cada uno distinguido por su proceso de fabricación y las propiedades resultantes. Utilice esta tabla para comprender las diferencias en el rango de tamaños, el acabado superficial y las aplicaciones típicas, desde el uso estructural general (Tipo 1) hasta componentes de alta precisión (Tipo 5 DOM).

▶ Para obtener más detalles sobre las especificaciones de los tubos mecánicos de acero sin costura, consulte: [Tabla de tamaños de tubos mecánicos].

ASTM A513 vs. ASTM A500: Diferencias clave

Si bien ambos son tubos de acero al carbono ERW, cumplen funciones diferentes:

Aspecto	ASTM A513 (Tubos Mecánicos)	ASTM A500 (Tubos Estructurales)
Propósito Principal	Piezas mecánicas y maquinadas	Miembros estructurales de carga
Propiedades Clave	Precisión dimensional, maquinabilidad	Resistencia, capacidad de carga
Formas Típicas	Redondo, cuadrado, rectangular, especial	Cuadrado, rectangular, redondo
Grados Comunes	1010, 1020, 1026, 4130, 4140, 8620	A, B, C, D
Aplicaciones	Cilindros hidráulicos, ejes, muebles	Columnas, puentes, marcos

▶ Para comparaciones más detalladas entre tubos mecánicos y estructurales, consulte: [Tubos Mecánicos vs. Tubos Estructurales].

Aplicaciones típicas

Debido a su alta precisión dimensional y excelente maquinabilidad, los tubos mecánicos ASTM A513 se utilizan ampliamente en:

1. Fabricación de automóviles: Componentes de chasis, ejes de transmisión, columnas de dirección, carcasas de ejes.
2. Maquinaria de construcción: Cuerpos de cilindros hidráulicos, bastidores de implementos agrícolas.
3. Instrumentos de precisión: Retenedores de cojinetes, carcasas de sensores, bastidores de equipos médicos.
4. Productos de consumo: Cuadros de bicicletas, equipos de ejercicio, carros de compra, muebles, sillas de oficina.
5. Industria general: Rodillos transportadores, estanterías de exhibición, componentes de andamios.

Preguntas frecuentes (FAQ)

P1: Se pueden usar tubos ASTM A513 para aplicaciones a presión?
→ No. ASTM A513 es una norma mecánica, no una norma para aplicaciones a presión. No está diseñada para transportar fluidos a presión. Para aplicaciones a presión, utilice ASTM A53 o API 5L.

P2: Cuál es la diferencia entre el Tipo 2 y el Tipo 5 (DOM)?
→ El Tipo 2 es un tubo ERW estándar de acero laminado en frío con una superficie lisa. El Tipo 5 (DOM) se estira sobre un mandril después de la soldadura, lo que mejora aún más la precisión dimensional, el acabado superficial y la concentricidad, haciéndolo adecuado para aplicaciones de precisión como cilindros hidráulicos.

P3: Es soldable el tubo ASTM A513?
→ Sí. Los grados de acero al carbono (1010, 1020, 1026) tienen una excelente soldabilidad. Los grados de aleación (4130, 4140, 8620) son soldables, pero pueden requerir precalentamiento y tratamiento térmico posterior a la soldadura para evitar el agrietamiento.

P4: Qué grado de ASTM A513 es el más resistente?
→ El acero 4140 ofrece la mayor resistencia a la tracción (≥655 MPa) y límite elástico (≥586 MPa) entre los grados listados. Se utiliza comúnmente para componentes mecánicos sometidos a altas tensiones.

P5: Qué rango de tamaños abarca la norma ASTM A513?
→ Diámetro exterior de tubos redondos: de 9,92 mm a 381,0 mm (3/8" a 15"). Espesor de pared: de 0,71 mm a 16,50 mm (0,022" a 0,650"), según el tipo y el proceso de fabricación.

P6: Puede utilizarse la norma ASTM A513 como sustituto de la ASTM A500?

→ No sin una evaluación previa. Están optimizados para diferentes propósitos. La norma A513 ofrece mayor precisión dimensional y mejor acabado superficial para piezas mecánicas; la norma A500 proporciona mayor capacidad de carga para estructuras. Seleccionar el tipo incorrecto podría comprometer el rendimiento o aumentar los costos.

Recursos relacionados:
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