ASTM A514 / S690QL / JIS SHY685, placa de alta resistencia templada y revenida

ASTM A514 y EN 10025-6 S690Q, S690QL y S690QL1 son placas de acero aleado templadas y revenidas, con un límite elástico mínimo de unos 100 ksi (690 MPa) hasta 50–65 mm de espesor. Se usan en grúas, plumas, puentes y equipo pesado donde el peso importa, pero no son intercambiables: difieren en rango de tracción, composición y requisitos de tenacidad.

Nombres por norma

Cómo se llama en cada región

Región	Sistema	Designación	Norma	Coincidencia
USA	ASTM	A514 (grados B, E, F, H, Q, S y otros)Placa de aleación templada y revenida. La letra del grado define la composición y el espesor que cubre; por ejemplo, B hasta 32 mm, H hasta 51 mm, F hasta 64 mm, E y Q hasta 152 mm.	ASTM A514/A514M	Mismo material
	ASTM	A517Placa para recipientes a presión, de los mismos grados y composición, con un rango de tracción mayor (115–135 ksi hasta 63.5 mm).	ASTM A517/A517M	Equivalente más cercano
UK	BS EN 10025-6	S690Q / S690QL / S690QL1El Reino Unido usa la norma europea sin cambios.	BS EN 10025-6	Equivalente
EU	Nombre según EN 10027-1	S690Q / S690QL / S690QL1S690Q se ensaya a 0 y −20 °C, QL a −40 °C y QL1 a −60 °C.	EN 10025-6	Equivalente
	Número según EN 10027-2	1.8931 (S690Q), 1.8928 (S690QL), 1.8988 (S690QL1)	EN 10025-6	Equivalente
	DIN (antiguo)	StE 690 VNombre alemán anterior de la clase de 690 MPa templada y revenida; Metinvest lo lista como análogo de S690Q. La especificación alemana de origen no está confirmada aquí.	—	Equivalente
India	IS 2062	E650 (A, BR)Grado más alto de IS 2062: límite elástico de 650 MPa y tracción mínima de 780 MPa. Se suministra laminado, no templado y revenido, con un ensayo de impacto opcional a temperatura ambiente solo en BR; no sustituye a A514 o S690QL cuando la tenacidad o la soldabilidad son críticas. No se ha identificado una norma india para placa templada y revenida de esta clase.	IS 2062:2011	Equivalente más cercano
Japan	JIS G 3128	SHY685 (también SHY685N, SHY685NS)Placa de estructura soldada de alto límite elástico, con límite de prueba nominal de 685 N/mm² y tracción de 780 N/mm². N y NS son otros grados de la misma norma, con sus propios límites de composición.	JIS G 3128	Equivalente más cercano

Sobre la equivalencia

A514 y S690Q/QL/QL1 están cerca en clase de resistencia, pero no son idénticos. El rango de tracción de A514 es de 760–895 MPa hasta 65 mm; el de S690, de 770–940 MPa hasta 50 mm. El límite elástico de A514 es de 690 MPa hasta 65 mm; el de S690, hasta 50 mm, y luego 650 MPa.
A514 se define por letras de grado con recetas de aleación distintas (Cr–Mo tratado con boro, Ni–Cr–Mo, etc.) y límites de espesor; EN 10025-6 fija máximos de composición con un carbono equivalente según el espesor.
La tenacidad difiere: S690QL tiene garantizados 30 J a −40 °C en sentido longitudinal, y S690QL1 llega a −60 °C. A514 no tiene requisito de Charpy en la especificación base.
El número de material EN 1.8914, a veces citado para S690Q, corresponde a otro grado; los números de EN 10027-2 son 1.8931 (S690Q), 1.8928 (S690QL) y 1.8988 (S690QL1).
No se ha identificado una norma india que coincida con esta clase. IS 2062 E650 es el grado estructural indio más resistente y el más cercano solo en resistencia; no está templado y revenido y no tiene grados de tenacidad a baja temperatura.
Las fuentes no coinciden en el alargamiento de A514: AA Steel da 18 % (hasta 65 mm) y 16 % (65–150 mm), mientras que las hojas técnicas de SSAB muestran 16 % y 14 % porque ASTM A6 reduce el requisito para probetas rectangulares. Revise la convención de probeta en el certificado de acería.
Los límites de fósforo y azufre de A514 de ≤0.030 % provienen de la reproducción de AA Steel; SSAB suministra el grado B con ≤0.025 % de P y ≤0.005 % de S, más estrictos de lo requerido.
Los límites de boro y cobre del grado Q de A514 no se muestran porque la tabla fuente era ambigua; revise la norma.

Composición química

Límites de composición, % en masa

Elemento	A514 grado B (hasta 32 mm)EE. UU. · ASTM A514/A514M	A514 grado E (hasta 152 mm)EE. UU. · ASTM A514/A514M	A514 grado F (hasta 64 mm)EE. UU. · ASTM A514/A514M	A514 grado H (hasta 51 mm)EE. UU. · ASTM A514/A514M	A514 grado Q (hasta 152 mm)EE. UU. · ASTM A514/A514M	S690Q (1.8931), hasta 150 mmUE · EN 10025-6	S690QL (1.8928), hasta 200 mmUE · EN 10025-6	E650 A / BRIndia · IS 2062:2011	SHY685NSJapón · JIS G 3128
C	0.12–0.21	0.12–0.20	0.10–0.20	0.12–0.21	0.14–0.21	≤0.20	≤0.20	≤0.22	≤0.14
Si	0.20–0.35	0.20–0.40	0.15–0.35	0.20–0.35	0.15–0.35	≤0.80	≤0.80	≤0.50	—
Mn	0.70–1.00	0.40–0.70	0.60–1.00	0.95–1.30	0.95–1.30	≤1.70	≤1.70	≤1.70	—
P	≤0.030	≤0.030	≤0.030	≤0.030	≤0.030	≤0.025	≤0.020	≤0.025	—
S	≤0.030	≤0.030	≤0.030	≤0.030	≤0.030	≤0.015	≤0.010	≤0.015	—
Cr	0.40–0.65	1.40–2.00	0.40–0.65	0.40–0.65	1.00–1.50	≤1.50	≤1.50	—	—
Ni	—	—	0.70–1.00	0.30–0.70	1.20–1.50	≤2.0	≤2.0	—	—
Mo	0.15–0.25	0.40–0.60	0.40–0.60	0.20–0.30	0.40–0.60	≤0.70	≤0.70	—	—
V	0.03–0.08	—	0.03–0.08	0.03–0.08	0.03–0.08	≤0.12	≤0.12	—	—
Cu	—	—	0.15–0.50	—	—	≤0.50	≤0.50	—	—
N	—	—	—	—	—	≤0.015	≤0.015	—	—
B	0.0005–0.005	0.001–0.005	0.0005–0.006	0.0005–0.005	—	≤0.005	≤0.005	—	≤0.005
Ti	0.01–0.10	0.01–0.10	—	—	—	≤0.05	≤0.05	—	—
Nb	—	—	—	—	—	≤0.06	≤0.06	—	—
Zr	—	—	—	—	—	≤0.15	—	—	—
CEV	—	—	—	—	—	≤0.65 (hasta 50 mm); ≤0.77 (50–100 mm); ≤0.83 (100–150 mm)	≤0.83 (100–200 mm)	—	—
CE	—	—	—	—	—	—	—	≤0.55	≤0.53

Propiedades mecánicas

Resistencia y dureza

Condición	Resistencia a la tracción	Límite elástico	Alargamiento	Dureza
Templado y revenido (ASTM A514)Especificado; alargamiento de 18 % en 2 in (50 mm); placa de hasta 2½ in (65 mm); Brinell de 235–293 HBW hasta ¾ in (19 mm); Charpy solo si se pideASTM A514/A514M según las tablas de AA Steel y SSAB	110–130 ksi (760–895 MPa)	≥100 ksi (≥690 MPa)	18 %	235–293 HBW (hasta 19 mm)
Templado y revenido (ASTM A514)Especificado, de más de 2½ a 6 in (65 a 150 mm); alargamiento de 16 % en 2 in (50 mm)ASTM A514/A514M según las tablas de AA Steel y SSAB	100–130 ksi (690–895 MPa)	≥90 ksi (≥620 MPa)	16 %	—
Templado y revenido (S690Q, S690QL, S690QL1)Especificado, de más de 3 a 50 mm; alargamiento de 14 %; dureza típica de 228–278 HBEN 10025-6 según Metinvest	112–136 ksi (770–940 MPa)	≥100 ksi (≥690 MPa)	14 %	228–278 HB (típica)
Templado y revenido (S690Q, S690QL, S690QL1)Especificado, de más de 50 a 100 mmEN 10025-6 según Metinvest	110–135 ksi (760–930 MPa)	≥94.3 ksi (≥650 MPa)	14 %	—
Templado y revenido (S690Q, S690QL, S690QL1)Especificado, de más de 100 a 150 mm; Charpy longitudinal QL: 50 J a 0 °C, 40 J a −20 °C, 30 J a −40 °C (27 J transversal a −40 °C)EN 10025-6 según Metinvest e Industeel	103–131 ksi (710–900 MPa)	≥91.4 ksi (≥630 MPa)	14 %	—
Como laminado (IS 2062 E650)Especificado, espesor menor de 20 mm (630 MPa de 20 a 40 mm, 620 MPa por encima de 40 mm); alargamiento de 12 %; BR: Charpy de 15 J a temperatura ambiente solo si se pide, A: ningunoIS 2062:2011, tabla 2	≥113 ksi (≥780 MPa)	≥94.3 ksi (≥650 MPa)	12 %	—
Templado y revenido (JIS SHY685)Valores nominales de clase tomados del alcance de JIS G 3128; el límite superior de tracción, las bandas de espesor, el alargamiento y los valores Charpy están en la norma y no se reproducen aquíEnunciado de alcance de JIS G 3128:2025	≥113 ksi (≥780 MPa)	≥99.4 ksi (≥685 MPa)	—	—
Templado y revenido (JIS SHY685NS)La fuente no indica la banda de espesor; alargamiento de 16 %JIS SHY685NS según resumen de Total Materia	110–135 ksi (760–930 MPa)	≥96.5 ksi (≥665 MPa)	16 %	—

En la práctica

Comportamiento, tratamiento térmico y usos

Características

Un límite elástico de 100 ksi (690 MPa) es aproximadamente el doble que el de S355 o A572 grado 50, por lo que un elemento puede ser mucho más ligero para la misma carga.
La resistencia proviene del temple y del revenido, así que la placa es sensible a la dureza: sobrecalentarla, o enderezarla con flama y soldarla con un aporte de calor fuera de los límites de la acería, puede ablandar la zona afectada por el calor.
Soldable con procesos de bajo hidrógeno, precalentamiento y temperatura entre pasadas controlados, y aporte de calor limitado. El carbono equivalente es alto (CEV de S690 de hasta 0.65 hasta 50 mm), por lo que el agrietamiento por hidrógeno es el principal riesgo.
La tenacidad se clasifica por grados: S690Q se ensaya a 0 y −20 °C, S690QL hasta −40 °C y S690QL1 hasta −60 °C. A514 no tiene requisito de Charpy salvo que se pida.
El conformado en frío es posible dentro del radio mínimo de doblado de la acería y de la guía de ancho de matriz; SSAB publica tablas para A514 grado B.

Tratamiento térmico

Se entrega templada y revenida por la acería; las propiedades se fijan en esa etapa y no se restauran con normalizado ni con recocido.
ASTM A514 se templa desde la temperatura de austenización y luego se reviene; la especificación fija una temperatura mínima de revenido que depende de la edición y del grado. Mantenga el calor de fabricación por debajo de la temperatura de revenido de la acería, salvo que la acería lo apruebe.
El tratamiento térmico posterior a la soldadura y el conformado en caliente normalmente se evitan o se limitan a temperaturas por debajo de la temperatura de revenido de la acería.
El precalentamiento y la temperatura entre pasadas dependen del espesor y del nivel de hidrógeno; use el procedimiento calificado para el carbono equivalente real de la colada.

Usos habituales

Plumas y brazos de grúas, grúas móviles y equipo de izaje
Bastidores de vehículos pesados, cajas de camiones y remolques
Vigas principales de puentes y elementos estructurales de gran claro
Estructuras de excavadoras y de maquinaria minera
Estructuras para izaje pesado y manejo de materiales

Aceros estructurales y de placa

Grados similares comparados

Grado	C %	Mn %	Cr %	Ni %	Resistencia a la tracción, primera condición indicada
A514 / S690QL	0.12–0.21	0.70–1.00	0.40–0.65	0.70–1.00	110–130 ksi (760–895 MPa)
A36 / S275JR / E250	≤0.25	0.80–1.20	—	—	58–80 ksi (400–550 MPa)
S235JR	≤0.24	≤0.90	—	—	52–74 ksi (360–510 MPa)
S355J2	≤0.23	≤1.35	—	—	68–91 ksi (470–630 MPa)
A572 grado 50	≤0.23	≤1.35	—	—	≥65 ksi (≥450 MPa)
A992	≤0.23	0.50–1.60	≤0.35	≤0.45	≥65 ksi (≥450 MPa)
S420 / E410	≤0.26	≤1.35	≤0.30	≤0.80	75–99 ksi (520–680 MPa)
S460 / A572 Gr. 65	≤0.23	≤1.65	≤0.30	≤0.80	78–104 ksi (540–720 MPa)
A588 / S355J2W	≤0.19	0.80–1.25	0.40–0.65	≤0.40	≥70 ksi (≥485 MPa)
A516 Gr 70 / P355GH	≤0.27 (hasta 12.5 mm); ≤0.28 (12.5–50 mm); ≤0.30 (50–100 mm); ≤0.31 (100–200 mm)	0.85–1.20	≤0.30	≤0.30	70–90 ksi (485–620 MPa)

Composición de la norma estadounidense cuando existe; en los demás casos, la primera norma indicada en la página de cada grado. Las condiciones de resistencia difieren entre grados; abra la página de cada grado para ver la tabla completa.

Preguntas resueltas

Preguntas frecuentes

¿Cuál es el equivalente de ASTM A514 en EN?

EN 10025-6 S690Q, S690QL y S690QL1 son los más cercanos. Los tres están templados y revenidos, con un límite elástico de 690 MPa. Los rangos de tracción (760–895 MPa frente a 770–940 MPa), la composición y los ensayos de tenacidad difieren, así que revise la propiedad en la que se apoya su diseño.

¿Qué significan Q, QL y QL1?

Q significa templado y revenido. L agrega valores de impacto garantizados a menor temperatura: S690Q se ensaya a −20 °C, S690QL a −40 °C y S690QL1 a −60 °C.

¿El acero A514 es soldable?

Sí, con procedimientos controlados. Use consumibles de bajo hidrógeno, precalentamiento y temperatura entre pasadas controlados, y aporte de calor limitado, porque el carbono equivalente es alto y la zona afectada por el calor puede ablandarse o agrietarse.

¿Existe un equivalente indio de A514 o S690QL?

No se ha identificado un equivalente verdadero. IS 2062 E650 es el más cercano en resistencia (límite elástico de 650 MPa, tracción de 780 MPa), pero se suministra laminado, no templado y revenido, y no tiene grados de tenacidad a baja temperatura.

¿Cuál es la diferencia entre A514 y A517?

Comparten grados y composición. A514 es para uso estructural; A517 es para recipientes a presión y tiene un rango de tracción mayor (115–135 ksi hasta 63.5 mm, frente a 110–130 ksi de A514).

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Siga leyendo

Referencias

Fuentes

AA Steel: requisitos químicos y de tracción de ASTM A514 — Composición de los grados B, E, F, H, Q y S; tabla de tracción por espesor.
SSAB: placa de acero estructural ASTM A514 — Rango de espesor por grado; requisitos de límite elástico; tablas mecánicas de los grados B, F y Q.
SSAB: hoja técnica de ASTM A514 grado B — Composición del grado B, dureza y CEV típico.
Industeel (ArcelorMittal): declaración de desempeño, S690QL 1.8928 — Impacto por temperatura, composición y CEV para S690QL.
Metinvest: grado de acero S690Q — Composición de S690Q, límite elástico y tracción por espesor, dureza.
Tata Steel UK: declaración de desempeño, placa S690QL — Límite elástico, tracción y CEV por espesor.
IS 2062:2011, acero estructural laminado en caliente de media y alta resistencia a la tracción (copia pública) — Composición y propiedades mecánicas de E650.
Total Materia: ficha de JIS SHY685NS — Carbono, CE y propiedades de tracción de SHY685NS.
Wikipedia: acero A514 — Rangos de tracción de A514 y A517.
Kalmar K-standard 11021.0001: aceros de alto límite elástico templados y revenidos (EN 10025-6) — Números, composición, CEV, límite elástico, tracción e impacto de S690Q y S690QL.
Industeel: hoja técnica de Amstrong Ultra 690Q-QL-QL1 — Temperaturas de ensayo de EN 10025-6 para Q, QL y QL1; límite elástico y tracción por espesor.
SSAB: ASTM A514 grados F y H — Composición del grado H, alargamiento de A514 y dureza.

Los valores resumen límites publicados y datos típicos. La norma vigente y su edición actual son las que rigen; verifíquelas antes de especificar.