Acero estructural al carbono ASTM A36: propiedades y aplicaciones

El acero ASTM A36 es la especificación estándar para un acero estructural al carbono de amplio uso. Se encuentra en numerosas aplicaciones de construcción, como edificios, puentes y otros proyectos estructurales generales. El requisito principal definido por la norma ASTM A36 es su límite elástico mínimo: 36 ksi (kilolibras por pulgada cuadrada), lo que equivale a 250 MPa (megapascales).

1. Propiedades mecánicas del acero A36

Comprender la resistencia mecánica del A36 es crucial para una aplicación adecuada:

• Resistencia a la tracción: Generalmente se encuentra dentro del rango de 58 ksi a 80 ksi (400 MPa a 550 MPa).
• Fuerza de fluencia: Mínimo 36 ksi (250 MPa).
• Alargamiento: Esto mide la ductilidad. Para formas estructurales, generalmente es de 21% a 23% en 50 mm (2 pulgadas). Para placas, es de aproximadamente 20% en 200 mm (8 pulgadas), con ligeras variaciones según el espesor.

2. Composición química del acero A36

La composición química del acero A36 está controlada dentro de límites específicos según la norma ASTM:

• Carbono (C): Máx. 0,26% para formas y placas; Máx. 0,29% para barras.
• Manganeso (Mn): 0,80-1,20% para formas y placas; 0,60-0,90% para barras. Nota: El contenido, particularmente C y Mn, se puede ajustar para secciones más gruesas para garantizar una resistencia constante.
• Silicio (Si): Máx. 0,40%.
• Fósforo (P): Máx. 0,040%.
• Azufre (S): Máx. 0,050%.
• Cobre (Cu): Cuando se especifica para una mayor resistencia a la corrosión atmosférica, a menudo se requiere un mínimo de 0,201 TP3T.

3. Formas disponibles y aplicaciones comunes del acero A36

El acero A36 es un material versátil que se suministra en diversas formas:

• Platos
• Verja
• Formas estructurales (como vigas en I, ángulos, canales)

Su rendimiento confiable lo hace adecuado para:

• Marcos y estructuras de edificación en general.
• Componentes del puente.
• Placas base.
• Tanques soldados (a menudo con requisitos específicos, por ejemplo, para almacenamiento de agua, que potencialmente requieren A36 modificado).
• Pernos de anclaje (aplicaciones de acero dulce).

Si bien los aceros de alta resistencia más recientes (como el ASTM A992) se utilizan con frecuencia en la construcción de edificios modernos, el acero A36 cuenta con una larga trayectoria. Sigue siendo una opción confiable y económica para diversas necesidades estructurales cuando se diseña y fabrica correctamente.

4. Consideraciones sobre la soldabilidad del acero A36

El acero A36 es fácilmente soldable. Sin embargo, una soldadura exitosa requiere atención al detalle:

• Utilice procedimientos adecuados: Utilice técnicas de soldadura calificadas y adecuadas al espesor y diseño de la junta.
• Selección del metal de relleno: Elija consumibles de soldadura (varillas, alambre) que cumplan o superen los requisitos mínimos de resistencia del acero A36.
• Sobrefuerza potencial: El acero A36 suele presentar una resistencia real ligeramente superior al mínimo especificado. Es prudente diseñar tamaños de soldadura basándose en supuestos de resistencia ligeramente superiores (similares a los de los aceros de Grado 50) para soldaduras críticas a fin de garantizar un rendimiento adecuado de la unión.

5. Factores de diseño y durabilidad del acero A36

• Resistencia a la fractura: El acero A36 presenta una temperatura de transición de dúctil a frágil más alta que la de algunos aceros estructurales especializados, pero su uso extensivo demuestra un rendimiento fiable contra la fractura frágil en condiciones normales de servicio si se diseña adecuadamente. Evite entalladuras pronunciadas, altas concentraciones de tensión y temperaturas de servicio inusualmente bajas.
• Desgarro lamelar: La posibilidad de desgarro laminar debe evaluarse durante el diseño en uniones donde se pueda aplicar tensión a través del espesor de una placa.

6. Detalles de la especificación

Al pedir o especificar acero A36:

• Designación completa: Consulte la norma completa “ASTM A36”.
• Especificar formulario: Indique claramente la forma (placa, barra, forma) y las dimensiones del producto requerido.
• Requisitos adicionales: Tenga en cuenta cualquier requisito especial (por ejemplo, práctica de eliminación específica para aplicaciones en tanques, adición de cobre para resistencia a la corrosión).
• El contexto importa:  El uso de componentes específicos, como placas de apoyo o varillas, puede estar regido por cláusulas particulares de la norma A36 o códigos de diseño relacionados.

7. Calificaciones equivalentes