¿Qué son los tubos de acero AS 1163?
AS/Nueva Zelanda 1163 es la norma para perfiles huecos de acero soldados por resistencia conformados en frío en Australia y Nueva Zelanda. Se aplica a todos los perfiles huecos de acero utilizados en estructuras de edificios.
La norma tiene varios grados, como C250, C350, C450, etc. El valor del grado representa el límite elástico mínimo del material (en MPa).
Los requisitos de ensayo de AS/NZS 1163 incluyen cómo cortar las muestras para los ensayos de tracción e impacto, el proceso de envejecimiento, la calidad de la longitud de la sección hueca y las soldaduras externas. Estos pasos ayudan a garantizar que el producto cumple las normas de calidad.
Tipos y grados de AS 1163
AS/NZS 1163 cubre una variedad de tipos y grados, que incluyen:
- Secciones Huecas Circulares (CHS) en grados C250, C250L0, C350, C350L0, C450 y C450L0
- Secciones Huecas Rectangulares (RHS) en grados C250, C250L0, C350, C350L0, C450 y C450L0
- Secciones huecas cuadradas (SHS) en grados C250, C250L0, C350, C350L0, C450 y C450L0
La norma AS 1163 ofrece diversas opciones para requisitos estructurales de diferentes resistencias. A continuación se presentan las características y los escenarios de aplicación de varios grados clave C250, C350 y C450.
AS 1163 C250
AS 1163 C250 tiene un límite elástico mínimo de 250 megapascales (MPa). Es de bajo coste, fácil de procesar y soldar, adecuado para proyectos con presupuestos limitados y bajos requisitos de resistencia.
AS 1163 C350
AS 1163 C350 es el grado más comúnmente utilizado en AS 1163, con un límite elástico de 350 MPa, y se utiliza ampliamente en estructuras de armazón de edificios comerciales.
AS 1163 C450
Su límite elástico mínimo es de 450 MPa. Tiene una gran resistencia y tenacidad a bajas temperaturas, y se utiliza a menudo en estructuras pesadas.
Especificación AS 1163
| Tipo | REG (CHS), SECCIÓN HONDONADA (CHS, RHS, SHS) |
|---|---|
| espesor de pared | 1,6 mm a 16 mm |
| Tamaño | Perfiles huecos redondos (CHS): 21,3 mm* 165,1 mm, tamaños mayores de hasta 610 mm disponibles en función de las capacidades del fabricante. |
| Perfiles huecos cuadrados (SHS): 20 mm*20 mm - 400 mm*400 mm | |
| Perfiles huecos rectangulares (RHS): 50 *20 mm - 500 mm * 300 mm |
Composiciones químicas
| Estándar | Calificación | Composición química % máx. | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| C | Si | Minnesota | PAG | S | cr | Mes | AI | Ti | Elementos de microaleación | CE | ||
| AS/NZ 1163 | C250 | 0.12 | 0.05 | 0.5 | 0.03 | 0.03 | 0.15 | 0.1 | 0.1 | 0.04 | 0.03 | 0.25 |
| C250L0 | ||||||||||||
| C350 | 0.2 | 0.25 | 1.6 | 0.03 | 0.03 | 0.3 | 0.1 | 0.1 | 0.04 | 0.15 | 0.43 | |
| C350L0 | ||||||||||||
| C450 | 0.2 | 0.25 | 1.7 | 0.03 | 0.03 | 0.3 | 0.35 | 0.1 | 0.04 | 0.15 | 0.43 | |
| C450L0 | ||||||||||||
| ASTM A53 | B | 0.3 | – | 1.2 | 0.05 | 0.045 | 0.4 | – | – | – | – | – |
Propiedades mecánicas
| Estándar | Calificación | Resistencia a la tracción | Fuerza de producción | Prueba de impacto |
|---|---|---|---|---|
| (MPa) | (MPa) | (j) | ||
| AS/NZ 1163 | C250,C250L0 | 320 | 250 | Las pruebas de impacto se realizarán a 0 °C de acuerdo con AS 1544.2. |
| C350,C350L0 | 430 | 350 | ||
| C450,C450L0 | 500 | 450 | ||
| ASTM A53 | B | >415 | ≥240 | – |
Proceso de fabricación de perfiles huecos AS 1163
El proceso de fabricación de los perfiles huecos AS 1163 implica una serie de pasos cuidadosamente controlados para producir perfiles huecos estructurales de acero conformados en frío y soldados por resistencia eléctrica (ERW) que cumplan los estrictos requisitos de la norma.
El proceso garantiza que las secciones cumplan las propiedades mecánicas, las tolerancias dimensionales y las normas de calidad especificadas en AS/NZS 1163:2016. A continuación se detallan los pasos del proceso de fabricación.
Selección de materias primas
El proceso comienza con la selección de bobinas de acero de alta calidad, normalmente fabricadas con acero de bajo contenido en carbono para cumplir los requisitos de composición química de la norma AS 1163. El acero debe cumplir los límites de carbono equivalente (CE) de la norma.
Conformado y soldadura
AS 1163 utiliza el endurecimiento por deformación en frío para aumentar la resistencia del acero. Una vez que la banda de acero tiene forma tubular, los bordes se unen y se sueldan mediante soldadura por resistencia eléctrica (ERW).
Tratamiento y acabado de superficies
Los perfiles huecos suelen someterse a un tratamiento superficial de laminado. La norma AS 1163 incluye otros tratamientos superficiales, como el galvanizado y el revestimiento.
Requisitos de los ensayos mecánicos de los tubos AS 1163
La tubería AS/NZS 1163 debe someterse a varias pruebas mecánicas, incluida una prueba de tracción de acuerdo con AS 1391, una prueba de impacto a 0 °C según AS 1544.2 y una prueba de aplanamiento en frío.
Ensayo de tracción
La prueba de tracción se lleva a cabo de acuerdo con AS 1391. La tasa de deformación al acercarse al límite elástico debe estar dentro del rango más alto de tasa de deformación dado en AS 1391. Esta prueba mide la fuerza requerida para tirar de algo como cuerda, alambre, o una viga estructural hasta el punto de romperse.
Prueba de impacto
Las pruebas de impacto se realizan a 0°C de acuerdo con AS 1544.2. Esta prueba mide la resistencia del material a cargas de alta velocidad y se utiliza para determinar la cantidad de energía absorbida por el material durante la fractura. Esto es importante para evaluar la dureza del material.
Prueba de aplanamiento en frío
La prueba de aplanamiento en frío se realiza a temperatura ambiente entre dos superficies planas paralelas. La soldadura se ubica a 45 grados para diámetros exteriores nominales menores o iguales a 60 mm y a 90 grados para diámetros mayores a 60 mm. La probeta se aplana hasta que la distancia entre las superficies sea 0,75d, donde d es el diámetro nominal de la sección hueca circular.
Diferencia entre AS/NZS 1163 y ASTM A53 B
Si bien tanto AS/NZS 1163 como ASTM A53 B son estándares para productos de acero, difieren en alcance, aplicación, composición química y propiedades mecánicas.
1 Alcance
ASTM A53 B es una especificación estándar para tuberías, acero, negras y sumergidas en caliente, recubiertas de zinc, soldadas y sin costura. Por otro lado, AS/NZS 1163 especifica los requisitos para secciones huecas de acero conformadas en frío con fines estructurales.
2. Solicitud
ASTM A53 B es una especificación general de tuberías de acero que cubre tuberías galvanizadas y negras. Está disponible en Tipo S (sin costura), Tipo E (ERW, costura longitudinal soldada por resistencia eléctrica) y Tipo F (soldada en horno). AS/NZS 1163 se utiliza en una variedad de aplicaciones que incluyen pilotaje de tuberías, fabricación, petróleo y gas, bolardos, postes de señalización, perforación de pozos de agua y muchas más.
3. Composiciones químicas
AS/NZS 1163 y ASTM A53 B tienen diferentes composiciones químicas. Por ejemplo, AS/NZS 1163 C250 tiene un contenido máximo de carbono de 0,12%, mientras que ASTM A53 B tiene un contenido máximo de carbono de 0,3%.
4. Propiedades mecánicas
Las propiedades mecánicas de AS/NZS 1163 y ASTM A53 B también difieren. Por ejemplo, AS/NZS 1163 C250 tiene una resistencia a la tracción de 320 MPa y un límite elástico de 250 MPa, mientras que ASTM A53 B tiene una resistencia a la tracción superior a 415 MPa y un límite elástico de al menos 240 MPa.