Materiales y grados
Acero estructural ASTM A992 para perfiles de ala ancha
La ASTM A992 es el acero estándar para perfiles laminados de ala ancha (W) en Estados Unidos, con un límite elástico de 50–65 ksi (345–450 MPa), una resistencia a la tracción mínima de 65 ksi (450 MPa) y una relación límite elástico/resistencia a la tracción de 0.85 o menos. El S355J2, el IS 2062 E350 y el JIS SN490B son sus equivalentes más cercanos.
Nombres por norma
Cómo se llama en cada región
| Región | Sistema | Designación | Norma | Coincidencia |
|---|---|---|---|---|
| USA | ASTM | A992Aplica a perfiles estructurales laminados, principalmente perfiles W de ala ancha. | ASTM A992/A992M | Mismo material |
| ASTM | A572 Grade 50Mismo límite elástico mínimo de 345 MPa y resistencia a la tracción mínima de 450 MPa, pero sin tope de límite elástico, relación de límite elástico ni límite de CEV. Tiene su propia página. | ASTM A572/A572M | Equivalente más cercano | |
| UK | BS EN 10025-2 | S355J2Se usa en secciones UB y UC. No tiene máximo de límite elástico y la relación límite elástico/resistencia a la tracción no está limitada. | BS EN 10025-2 | Equivalente más cercano |
| BS EN 10025-2 | S355JREnsayo de impacto solo a 20 °C. | BS EN 10025-2 | Equivalente más cercano | |
| EU | Nombre según EN 10027-1 | S355J2El grado habitual para secciones HEA, HEB e IPE. | EN 10025-2 | Equivalente más cercano |
| Número según EN 10027-2 | 1.0577Número de material del S355J2. | EN 10025-2 | Equivalente más cercano | |
| Nombre según EN 10027-1 | S355JR | EN 10025-2 | Equivalente más cercano | |
| India | IS 2062 | E350 (A, BR, B0, C)Límite elástico de 350 MPa y resistencia a la tracción mínima de 490 MPa; sin tope para el límite elástico ni límite para la relación límite elástico/resistencia a la tracción. | IS 2062:2011 | Equivalente más cercano |
| Japan | JIS G 3136 | SN490BAcero para estructuras de edificios con un rango de límite elástico de 325–445 MPa, resistencia a la tracción de 490–610 MPa y una relación límite elástico/resistencia a la tracción de 80 % o menos. Es el grado japonés pensado para el mismo fin de diseño plástico que la A992. | JIS G 3136 | Equivalente más cercano |
| JIS G 3106 | SM490A / SM490B / SM490CLímite elástico de 325 MPa hasta 16 mm; sin tope de límite elástico ni control de la relación límite elástico/resistencia a la tracción. | JIS G 3106 | Equivalente más cercano |
Sobre la equivalencia
- No existe un equivalente exacto, porque la A992 limita tanto el límite elástico máximo como la relación límite elástico/tracción. La S355J2 y la IS 2062 E350 tienen un límite elástico mínimo similar, pero sin tope ni límite de relación.
- La JIS SN490B es la más cercana por su propósito: limita el rango de límite elástico y la relación límite elástico/tracción en estructuras de edificios.
- Cuando un perfil europeo deba sustituir a un perfil A992 en diseño sísmico, verifique la sobrerresistencia real. El S355 no tiene tope de límite elástico, así que los valores certificados pueden superar los 450 MPa.
- Para perfiles, la A992 suele sustituir a la A572 Grado 50. Las placas y barras siguen siendo A572 Grado 50 (o A36).
- La A992/A992M-11 aplica el límite de CE de 0.47 % a perfiles con espesor de ala de más de 2 in (50 mm). El AISC y algunas referencias los describen como perfiles de los grupos 4 y 5. Verifique la edición en el pedido.
- El carbono equivalente de la A992 usa la fórmula IIW basada en el análisis de colada.
- La composición de la SN490B y su banda de límite elástico de 325–445 MPa (12–40 mm) coinciden con las de una acería (Yamato Kogyo) y un distribuidor de acero (Chubu Kohan). Por encima de 40 mm, el distribuidor indica 295–415 MPa y Ceq ≤0.46; Total Materia indica 295–445 MPa, así que verifique la banda de espesor en el pedido.
Composición química
Límites de composición, % en masa
| Elemento | A992EE. UU. · ASTM A992/A992M-11 (análisis de colada) | S355J2 (1.0577), hasta 30 mmUE · EN 10025-2:2019 | E350 A / BRIndia · IS 2062:2011 | SN490BJapón · JIS G 3136 |
|---|---|---|---|---|
| C | ≤0.23 | ≤0.20 | ≤0.20 | ≤0.18 |
| Si | ≤0.40 | ≤0.55 | ≤0.45 | ≤0.55 |
| Mn | 0.50–1.60 | ≤1.60 | — | ≤1.65 |
| P | ≤0.035 | ≤0.030 | ≤0.045 | ≤0.030 |
| S | ≤0.045 | ≤0.030 | ≤0.045 | ≤0.015 |
| Cr | ≤0.35 | — | — | — |
| Ni | ≤0.45 | — | — | — |
| Mo | ≤0.15 | — | — | — |
| V | ≤0.15 | — | — | — |
| Cu | ≤0.60 | ≤0.55 | — | — |
| Nb | ≤0.05 | — | — | — |
| CE | ≤0.45 (≤0.47 para perfiles con espesor de ala mayor de 2 in [50 mm]) | — | — | — |
| CEV | — | ≤0.45 | — | — |
| Ceq | — | — | — | ≤0.44 (≤40 mm) |
Propiedades mecánicas
Resistencia y dureza
| Condición | Resistencia a la tracción | Límite elástico | Alargamiento | Dureza |
|---|---|---|---|---|
| Tal como laminado (ASTM A992)Especificado, todos los perfiles; rango de límite elástico de 50–65 ksi; relación límite elástico/resistencia a la tracción de 0.85 como máximo; alargamiento de 18 % en 8 in (200 mm), 21 % en 2 in (50 mm)ASTM A992/A992M según el resumen de AISC | ≥65 ksi (≥450 MPa) | 50–65 ksi (345–450 MPa) | 21 % | — |
| Como laminado (S355J2, EN 10025-2)Especificado, espesor hasta 16 mm; sin tope de límite elástico; Charpy 27 J a −20 °CEN 10025-2 según declara Saarstahl | 68–91 ksi (470–630 MPa) | ≥51.5 ksi (≥355 MPa) | 22 % | — |
| Tal como laminado (IS 2062 E350)Especificado, espesor hasta 20 mm; sin tope de límite elásticoIS 2062:2011, tabla 2 | ≥71 ksi (≥490 MPa) | ≥50.8 ksi (≥350 MPa) | 22 % | — |
| Tal como laminado (JIS SN490B)Resumen de lo especificado, espesor de 12–40 mm; relación límite elástico/tracción de 80 % como máximo; consulte la tabla vigente de JIS G 3136 para otros espesoresJIS G 3136 según las tablas de Yamato Kogyo y Chubu Kohan; resumen en Total Materia | 71–88.5 ksi (490–610 MPa) | 47–64.5 ksi (325–445 MPa) | — | — |
En la práctica
Comportamiento, tratamiento térmico y usos
Características
- La banda de límite elástico de 345–450 MPa y la relación límite elástico/tracción de 0.85 garantizan la ductilidad y una sobrerresistencia previsible, en la que se basan el diseño sísmico y el diseño plástico.
- El carbono equivalente está limitado a 0.45 %, o a 0.47 % para perfiles con alas de más de 2 in (50 mm), por lo que el acero se suelda sin medidas especiales en espesores normales.
- La resistencia se logra con pequeñas adiciones de manganeso y vanadio o niobio, con un límite combinado de Nb + V de 0.15 %.
- La especificación base no exige ensayo Charpy; puede pedirse como requisito complementario.
- Producto típico de acería: la mayoría de los perfiles W tienen doble certificación para A992 y A572 Grado 50.
Tratamiento térmico
- Se suministra tal como laminado (perfiles laminados en caliente); no requiere tratamiento térmico.
- El normalizado no es necesario para el grado base y no es práctica habitual en perfiles.
- El precalentamiento para soldar depende del espesor y la restricción; AWS D1.1 indica los mínimos habituales para el grupo de aceros.
- El corte con flama, el doblado y el conformado siguen la práctica habitual de fabricación estructural.
Usos habituales
- Vigas y columnas de ala ancha en edificios
- Marcos sismorresistentes de momento y marcos arriostrados
- Puentes y estructuras industriales con perfiles W
- Vías de grúa, plataformas y cimentaciones para maquinaria pesada
Aceros estructurales y de placa
Grados similares comparados
| Grado | C % | Mn % | Cr % | Ni % | Resistencia a la tracción, primera condición indicada |
|---|---|---|---|---|---|
| A992 | ≤0.23 | 0.50–1.60 | ≤0.35 | ≤0.45 | ≥65 ksi (≥450 MPa) |
| A572 grado 50 | ≤0.23 | ≤1.35 | — | — | ≥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) |
| 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) |
| A588 / S355J2W | ≤0.19 | 0.80–1.25 | 0.40–0.65 | ≤0.40 | ≥70 ksi (≥485 MPa) |
| A514 / S690QL | 0.12–0.21 | 0.70–1.00 | 0.40–0.65 | 0.70–1.00 | 110–130 ksi (760–895 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 la ASTM A992?
S355J2 (1.0577) en Europa y el Reino Unido, IS 2062 E350 en India y JIS SN490B en Japón son las más cercanas. Ninguna limita el límite elástico máximo y la relación límite elástico/tracción exactamente como la A992, excepto la SN490B.
¿Cuál es la diferencia entre la A992 y la A572 Grado 50?
Ambas tienen un límite elástico mínimo de 345 MPa. La A992 añade un límite elástico máximo de 450 MPa, una relación límite elástico/resistencia a la tracción de 0.85 o menos y un límite de CEV, y solo aplica a perfiles laminados. La A572 Grado 50 abarca placas, barras y perfiles.
¿La A992 es más resistente que la A36?
Sí. La A992 tiene un límite elástico mínimo de 50 ksi (345 MPa) frente a 36 ksi (250 MPa) de la A36, y su límite elástico tiene un tope de 65 ksi (450 MPa).
¿Es soldable la A992?
Sí. El carbono equivalente está limitado a 0.45 % (0.47 % para perfiles pesados), por lo que aplican los procedimientos estándar de soldadura estructural. Las secciones pesadas y las uniones restringidas pueden requerir precalentamiento.
¿Por qué importa la relación límite elástico/resistencia a la tracción de la A992?
Una relación de 0.85 o menos significa que el acero se endurece de forma notable después de la fluencia. Eso aporta ductilidad y un límite superior previsible de resistencia, por lo que la A992 se usa en marcos sismorresistentes.
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Referencias relacionadas
Referencias
Fuentes
- ASTM A992/A992M: perfiles de acero estructural (entrada de catálogo) — Alcance e historial de ediciones.
- University of Nebraska MwRSF: copia de ASTM A992/A992M-11 — Límites de análisis de colada, relajación del mínimo de Mn, límite de Nb + V y requisitos mecánicos de la edición de 2011.
- AISC Steel Solutions Center: cómo pedir acero — Rango de límite elástico de la A992, relación límite elástico/tracción y límites de carbono equivalente para perfiles pesados.
- Saarstahl: declaración de desempeño, acero plano S355J2 / 1.0577 según la EN 10025-2:2019 — Límites de la edición vigente: C, Si, Mn, P, S, CEV por espesor, límite elástico, resistencia a la tracción, alargamiento, Charpy.
- IS 2062:2011, acero estructural laminado en caliente de media y alta resistencia a la tracción (copia pública) — Propiedades mecánicas, Charpy y fórmula de CE. La capa de texto de la Tabla 1 está dañada, por lo que la composición química de cada grado se contrasta con las fuentes de las acerías.
- Tata Steel DigECA: guía de grados de acero IS 2062 E250, E350, E410 — Límites y calidades de impacto de E250, E350 y E410 (A, BR, B0, C).
- Total Materia: datos de JIS SN 490 B — Límites de carbono, Ceq y resistencia de la SN490B (solo resumen).
- Yamato Kogyo: vigas H de alta especificación, SN490B (JIS G 3136) — C, Si, Mn, P, S y Ceq de la SN490B; límite elástico de 325–445 MPa a 12–40 mm, resistencia a la tracción de 490–610 MPa, relación límite elástico/tracción de 80 % como máximo y 27 J a 0 °C.
- Chubu Kohan: placa de acero laminado para estructuras de edificios, JIS G 3136 — Química de la SN490B según el espesor, Ceq de 0.44 hasta 40 mm y bandas de límite elástico (325–445 MPa a 12–40 mm, 295–415 MPa por encima de 40 mm).
Los valores resumen límites publicados y datos típicos. La norma vigente y su edición actual son las que rigen; verifíquelas antes de especificar.