La norma ASTM A36/A36M establece requisitos mecánicos diferenciados según el espesor del producto. A continuación se presenta la tabla con los valores mínimos exigidos:
| Propiedad | Espesor ≤ 200 mm (8 in.) | Espesor > 200 mm (8 in.) | Unidad |
|---|---|---|---|
| Límite Elástico Mínimo (Fy) | 250 (36) | 220 (32) | MPa (ksi) |
| Resistencia a la Tracción (Fu) | 400 – 550 (58 – 80) | 400 – 550 (58 – 80) | MPa (ksi) |
| Elongación Mínima en 200 mm | 20% | 20% | % |
| Elongación Mínima en 50 mm | 23% | 23% | % |
Fuente: ASTM A36/A36M, Tabla 2 (Tensile Requirements). Para placas, el alargamiento se determina según la norma A6/A6M. Los valores entre paréntesis corresponden al sistema inglés (ksi).
El módulo de elasticidad (E) del acero ASTM A36 es de 200 GPa (29 × 10⁶ psi). Este valor es prácticamente idéntico al de todos los aceros al carbono estructurales, ya que el módulo elástico depende principalmente de la red cristalina del hierro (BCC) y no varía significativamente con la composición química del acero.
Otras constantes mecánicas relevantes del acero A36:
| Constante | Valor | Unidad |
|---|---|---|
| Módulo de Elasticidad (E) | 200 | GPa (29 × 10⁶ psi) |
| Módulo de Cortante (G) | 77.5 | GPa (11.2 × 10⁶ psi) |
| Módulo Volumétrico (K) | 160 | GPa (23.2 × 10⁶ psi) |
| Relación de Poisson (ν) | 0.26 | — |
| Densidad (ρ) | 7.850 | kg/m³ |
El acero A992 es el reemplazo moderno del A36 para perfiles estructurales (vigas tipo W). En la actualidad, la mayoría de los fabricantes suministran A992 por defecto para vigas, aunque el A36 sigue siendo la norma para placas, barras y perfiles de otros tipos.
| Propiedad | ASTM A36 | ASTM A992 | Ventaja |
|---|---|---|---|
| Límite Elástico Mínimo (Fy) | 250 MPa (36 ksi) | 345 MPa (50 ksi) | A992 (+38%) |
| Resistencia a la Tracción (Fu) | 400–550 MPa | 450–620 MPa | A992 |
| Relación Fy/Fu (máx.) | Sin límite | 0.85 | A992 (mejor ductilidad) |
| Elongación Mínimo | 20% (200 mm) | 18% (200 mm) | A36 (marginal) |
| Grupo de Tenacidad | No requerido | Requerido (Ch V) | A992 (mayor seguridad) |
| Aplicación Principal | Placas, barras, perfiles diversos | Vigas W (perfiles estructurales) | Complementarios |
Nota: El A992 no reemplaza al A36 en todos los casos. Para placas y barras, el A36 sigue siendo la especificación más utilizada. Para verificar requisitos específicos, consulte la ficha técnica completa del A36.
Es importante distinguir entre los valores mínimos exigidos por la norma ASTM A36 y los valores típicos reales obtenidos en ensayos de laboratorio. Los fabricantes suelen producir acero A36 con propiedades que superan los mínimos normativos:
| Propiedad | Mínimo ASTM A36 | Valor Típico Real | Margen |
|---|---|---|---|
| Límite Elástico (Fy) | 250 MPa | 280 – 350 MPa | +12% a +40% |
| Resistencia a la Tracción (Fu) | 400 MPa (mín.) | 430 – 530 MPa | +7% a +32% |
| Elongación | 20% (200 mm) | 25% – 30% | +25% a +50% |
Los valores típicos reales varían según el fabricante, la colada y el tratamiento térmico. Siempre se deben realizar ensayos mecánicos según ASTM A370 para confirmar las propiedades de un lote específico.
El módulo de elasticidad del acero ASTM A36 es de 200 GPa (29 × 10⁶ psi). Este valor es prácticamente idéntico al de todos los aceros al carbono estructurales, ya que el módulo elástico depende de la red cristalina del hierro y no de la composición química específica. Otros valores: módulo de cortante 77.5 GPa, relación de Poisson 0.26.
Según la norma ASTM A36/A36M, la resistencia a la tracción del acero A36 es de 400 a 550 MPa (58 a 80 ksi). El límite elástico mínimo es de 250 MPa (36 ksi) para espesores hasta 200 mm, y de 220 MPa (32 ksi) para espesores mayores. Los valores típicos reales suelen estar entre 430 y 530 MPa.
El A992 tiene un límite elástico mínimo de 345 MPa frente a los 250 MPa del A36 (un 38% superior), y una resistencia a la tracción de 450-620 MPa frente a 400-550 MPa. Además, el A992 exige relación Fy/Fu ≤ 0.85 y tenacidad por impacto, mientras que el A36 no. El A992 se usa para vigas W, el A36 para placas y barras.
La composición química varía según el espesor. Para espesores ≤ 200 mm, el carbono máximo es 0.26%; para espesores mayores puede negociarse hasta 0.29%. El límite elástico también disminuye de 250 MPa a 220 MPa para espesores > 200 mm. Consulte la tabla completa de composición química A36.
La dureza típica del acero A36 es de 67-83 HRB (Rockwell B), equivalente a aproximadamente 126-159 HB (Brinell). No es un acero de alta dureza; su ventaja radica en la combinación de resistencia, ductilidad y soldabilidad. No se especifica un requisito de dureza en la norma ASTM A36.
Son equivalentes aproximados. El Q235B (GB/T 700, China) tiene resistencia a la tracción de 370-500 MPa y límite elástico ≥235 MPa, muy similar al A36. El SS400 (JIS G3101, Japón) tiene resistencia ≥400 MPa y límite ≥245 MPa. Sin embargo, no son 100% intercambiables; se debe verificar composición química y requisitos específicos antes de sustituir.
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