Esta página trata un recorte concreto de ASTM A182/A182M: las bridas de acero aleado forjadas o laminadas para servicio a alta temperatura. Aquí entran los grados ferríticos y martensíticos de la norma, del F1 al F92, con el foco puesto en los que más se especifican en refino, petroquímica y generación: F5, F9, F11, F12, F22 y F91.
Quedan fuera de aquí los grados inoxidables y dúplex de la misma norma. Las bridas de acero inoxidable F304, F316, F321 y F347 tienen su propia página, y las dúplex F51, F53 y F55 la suya. Si lo que busca es una visión de conjunto de la especificación, con todas las familias y las tres formas de producto que cubre, está en la guía general de ASTM A182.
La edición vigente es la A182/A182M-26a. Las medidas de la brida no las fija esta norma: corresponden a ASME B16.5 hasta NPS 24 y a ASME B16.47 por encima.
Los grados aleados de A182 se identifican por una letra F seguida de un número que guarda relación con la composición, no con la resistencia. El grupo de materiales de ASME B16.5 es el dato que hace falta para leer la presión admisible.
| Grado | UNS | Designación | Grupo B16.5 |
|---|---|---|---|
| F1 | K12822 | C-½Mo | 1.5 |
| F5 / 1.7362 | K41545 | 5Cr-½Mo | 1.17 |
| F5a | Según edición vigente | 5Cr-½Mo (variante) | 1.13 |
| F9 / 1.7386 | K90941 | 9Cr-1Mo | 1.14 |
| F11 / 1.7338 Clase 1 | K11597 | 1¼Cr-½Mo-Si | No listada |
| F11 / 1.7338 Clase 2 | K11572 | 1¼Cr-½Mo-Si | 1.9 |
| F11 / 1.7338 Clase 3 | K11572 | 1¼Cr-½Mo-Si | No listada |
| F12 / 1.7335 Clase 1 | K11562 | 1Cr-½Mo | No listada |
| F12 / 1.7335 Clase 2 | K11564 | 1Cr-½Mo | 1.17 |
| F22 / 1.7380 Clase 1 | K21590 | 2¼Cr-1Mo | No listada |
| F22 / 1.7380 Clase 3 | K21590 | 2¼Cr-1Mo | 1.10 |
| F91 / 1.4903 | K90901 | 9Cr-1Mo-V-Nb | 1.15 |
| F92 | K92460 | 9Cr-2W-V-Nb | 1.18 |
Dos detalles de la tabla que conviene conocer. Primero, el UNS cambia con la clase en F11 (Clase 1 K11597; Clases 2 y 3 K11572) y en F12 (Clase 1 K11562; Clase 2 K11564), mientras que en F22 las dos clases comparten el K21590. Segundo, B16.5 solo lista la clase 2 del F11, la clase 2 del F12 y la clase 3 del F22; las demás clases se compran según A182 y se consultan por el grupo de la clase listada.
F91 y F92 merecen una mención aparte. No son variantes del F9 con más cromo: son aceros martensíticos con vanadio, niobio y nitrógeno controlados, diseñados para resistir la fluencia por encima de los 550 °C. Su comportamiento en soldadura y en tratamiento térmico no se parece al de los Cr-Mo clásicos.
Los rangos siguientes son los de la edición vigente para los elementos que definen el comportamiento del material. El carbono varía según la clase dentro de un mismo grado, y por eso en la tabla se da el rango orientativo y no un valor único.
| Grado | C | Mn | Si | Cr | Mo | Otros |
|---|---|---|---|---|---|---|
| F5 | 0,15 máx. | 0,30 – 0,60 | 0,50 máx. | 4,0 – 6,0 | 0,44 – 0,65 | — |
| F9 | 0,15 máx. | 0,30 – 0,60 | 0,50 – 1,00 | 8,0 – 10,0 | 0,90 – 1,10 | — |
| F11 | 0,05 – 0,20 según clase | 0,30 – 0,60 | 0,50 – 1,00 | 1,00 – 1,50 | 0,44 – 0,65 | — |
| F12 | 0,05 – 0,20 según clase | 0,30 – 0,60 | 0,50 máx. | 0,80 – 1,25 | 0,44 – 0,65 | — |
| F22 | 0,05 – 0,15 según clase | 0,30 – 0,60 | 0,50 máx. | 2,00 – 2,50 | 0,87 – 1,13 | — |
| F91 | 0,08 – 0,12 | 0,30 – 0,60 | 0,20 – 0,50 | 8,0 – 9,5 | 0,85 – 1,05 | V 0,18 – 0,25; Nb 0,06 – 0,10; N 0,03 – 0,07 |
Fósforo y azufre están limitados en todos los grados, y en F91 el techo es sensiblemente más bajo que en los Cr-Mo convencionales. Los valores de aceptación son siempre los de la edición con la que se hace el pedido.
Las clases que acompañan a F11, F12 y F22 no son categorías de composición. El rango de cromo y molibdeno es el mismo en la clase 1, la 2 y la 3 del F11; lo que cambia es el carbono y el ciclo térmico. La clase indica el nivel de resistencia mecánica que se exige.
Esto tiene una consecuencia práctica que conviene no olvidar: sustituir una clase por otra cambia las propiedades mecánicas sin cambiar el material. En una línea ya calculada, ese cambio no es neutro y hay que revisarlo.
Los valores mínimos de tracción, límite elástico y dureza figuran en la tabla de la edición vigente y dependen de la clase. Como referencia de proyecto, estos son los que más se consultan:
| Grado | Tracción mín. (MPa) | Límite elástico mín. (MPa) | Dureza HB |
|---|---|---|---|
| F5 | 485 | 275 | 143 – 217 |
| F9 | 585 | 380 | 179 – 217 |
| F11 Clase 1 | 415 | 205 | 121 – 174 |
| F11 Clase 2 | 485 | 275 | 143 – 207 |
| F11 Clase 3 | 515 | 310 | 156 – 207 |
| F12 Clase 1 | 415 | 220 | 121 – 174 |
| F12 Clase 2 | 485 | 275 | 143 – 207 |
| F22 Clase 1 | 415 | 205 | 170 máx. |
| F22 Clase 3 | 515 | 310 | 156 – 207 |
| F91 | 620 | 415 | 190 – 248 |
La elongación mínima es del 20 % en todos los grados de la tabla. Las cifras sirven para orientar una selección, no para cerrar un cálculo. El valor de aceptación es el de la norma con la que se hace el pedido.
Todos los grados aleados de A182 se suministran tratados. La norma admite más de una ruta, y la elegida condiciona las propiedades finales y el comportamiento en soldadura posterior.
| Grado | Tratamiento | Austenización / normalizado | Revenido |
|---|---|---|---|
| F1, F5, F9, F11, F12, F22 | Recocido, o normalizado y revenido | 900 – 955 °C | 620 – 675 °C |
| F91 | Normalizado y revenido, o templado y revenido | 1.040 – 1.080 °C | 730 – 800 °C |
| F92 | Normalizado y revenido | Consultar edición vigente | Consultar edición vigente |
El revenido no es un trámite. En los Cr-Mo define la relación entre resistencia y tenacidad, y una pieza revenida por debajo de lo especificado llega a obra con una dureza que luego se paga en la soldadura. El certificado debe citar el ciclo aplicado, no solo el resultado.
La presión admisible de la brida no se consulta por grado sino por grupo de materiales de B16.5. El procedimiento es de dos pasos: localizar el grado en la tabla de materiales para saber a qué grupo pertenece y leer después la tabla de presión-temperatura de ese grupo.
La agrupación de B16.5 responde a un criterio propio, reuniendo materiales con tensiones admisibles y límites elásticos iguales o muy próximos. Por eso F5 y F5a, siendo ambos 5Cr-½Mo, caen en grupos distintos, y por eso B16.5 lista solo la clase 2 del F11 y la clase 3 del F22: son los valores que recoge la tabla, no una simplificación.
Los aceros aleados de A182 requieren precalentamiento y tratamiento térmico posterior al soldeo en la mayoría de los casos. Los rangos de PWHT de la tabla corresponden a ASME B31.3 (Tabla 331.1.1) y los precalentamientos son valores típicos de procedimiento; los mínimos obligatorios figuran en la Tabla 330.1.4 y dependen del espesor y del código aplicable. El WPS calificado es el documento que gobierna.
| Grado | P-No. (ASME IX) | Precalentamiento típico | PWHT típico |
|---|---|---|---|
| F11 | P-No. 4 | 150 – 200 °C | 704 – 746 °C |
| F22 | P-No. 5A | 175 – 230 °C | 704 – 760 °C |
| F5, F9 | P-No. 5B | 200 – 250 °C | 704 – 760 °C |
| F91 | P-No. 15E | 200 – 250 °C | 730 – 790 °C |
El F91 es el caso que más errores genera en obra. Exige control de la temperatura entre pasadas y un revenido dentro de una ventana estrecha; un ciclo mal ejecutado deja la unión con una tenacidad muy por debajo de la esperada sin que nada lo delate a simple vista. Si quiere ver el desarrollo completo del procedimiento, está en la página de soldadura del acero P22.
Estos grados se especifican cuando el carbono no llega. En líneas de vapor de alta presión y temperatura, en servicios de hidrógeno a alta temperatura y en unidades de refino donde la resistencia a la fluencia manda, el acero al carbono se queda corto y el inoxidable resulta innecesario o problemático.
En servicio con hidrógeno la selección no se hace solo con A182. El material tiene que estar dentro de los límites de las curvas de Nelson, que se consultan según la presión parcial de hidrógeno y la temperatura de diseño. Un F22 puede ser correcto en una línea y quedarse corto en otra con cien grados más.
F91 aparece en cabeceras de vapor de centrales y en líneas de alta energía por una razón económica: permite reducir espesor respecto a un Cr-Mo clásico a igualdad de condiciones, lo que compensa el coste del material y el cuidado extra en la soldadura.
Las tres especificaciones conviven en el mismo almacén y resuelven problemas distintos. Elegir mal entre ellas es una de las causas más habituales de sobrecoste o de fallo prematuro.
| Especificación | Material | Servicio | Grupo B16.5 |
|---|---|---|---|
| ASTM A105 | Acero al carbono forjado | Servicio general, temperatura moderada | 1.1 |
| ASTM A350 LF2 | Acero al carbono de baja temperatura | Baja temperatura con impacto garantizado | 1.1 |
| ASTM A182 aleado | Cr-Mo y martensíticos (F5 a F92) | Alta temperatura, hidrógeno, fluencia | 1.5 – 1.17 según grado |
La comparativa completa entre las tres, con los criterios de selección desarrollados, está en ASTM A105 frente a A182 y A350.
La brida debe llegar marcada con la norma del material, el grado y la clase, la designación dimensional, la clase de presión y la identificación del fabricante. En recepción, la comprobación se hace sobre ese marcado y sobre el certificado, y ambos tienen que coincidir con lo pedido.
HT PIPE suministra bridas de acero aleado en ASTM A182 F5, F9, F11, F12, F22 y F91, con certificado EN 10204 3.1, tratamiento térmico documentado y, cuando el servicio lo requiere, límite de dureza y cumplimiento de NACE MR0175 / ISO 15156. Envíe norma dimensional, grado, clase y medidas para oferta en 24 horas.
Tabla de bridas de aleación ASTM A182
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La composición es la misma; cambia el nivel de resistencia mecánica obtenido con el tratamiento térmico. No son intercambiables sin revisar el cálculo de la línea.
Cuando la temperatura o la presencia de hidrógeno dejan al acero al carbono fuera de su rango útil. El F22 resiste la fluencia y el ataque por hidrógeno a alta temperatura, y eso se paga en precio y en cuidado de soldadura.
No exactamente. Es un acero martensítico con vanadio, niobio y nitrógeno controlados, diseñado para resistir la fluencia por encima de 550 °C. Su tratamiento térmico y su soldadura siguen reglas propias.
El grupo 1.10. Para leer la presión admisible hay que usar la tabla de presión-temperatura de ese grupo, no la del grado.
Depende del espesor, del código aplicable y del procedimiento calificado. En la práctica, la mayoría de las uniones de grados aleados lo requieren; el WPS es el documento que lo determina.
Certificado EN 10204 3.1 con composición, propiedades mecánicas y tratamiento térmico aplicado. Si el servicio lo exige, se añaden límite de dureza y NACE MR0175 / ISO 15156.
