Resposta Rápida
Quick Answer
ASTM A36 cobre um único grau de aço carbono com limite de escoamento mínimo de 250 MPa (36 ksi) e intervalo de resistência à tração de 400–550 MPa. ASTM A572 cobre cinco graus de aço de alta resistência e baixa liga (HSLA) – Gr42, Gr50, Gr55, Gr60 e Gr65 – definidos apenas pelo limite de escoamento mínimo, sem limite superior de resistência à tração. A572 Gr50 geralmente pode substituir A36 com custo adicional, mas requer documentação de conformidade com ambas as normas ou carta de substituição.
ASTM A36/A36M e ASTM A572/A572M são os dois padrões de aço estrutural mais amplamente especificados em construção e fabricação na América do Norte. A36 é um padrão de aço carbono que rege placas, formas e barras para uso estrutural geral. A572 é um padrão de aço de alta resistência e baixa liga (HSLA) com columbio-vanádio oferecendo cinco níveis de resistência para design estrutural com eficiência de peso. Ambos são emitidos por ASTM International; o sufixo M denota edição de unidades SI.
Escopo e Aplicabilidade
ASTM A36 se aplica a:
- Placas de aço carbono até 200 mm (8 polegadas) de espessura
- Formas estruturais (seções W, S, C, L, HP, MC)
- Barras: chatas, redondas e quadradas
ASTM A572 se aplica a:
- Placas, chapas, estacas e formas estruturais de aço de alta resistência e baixa liga de columbio-vanádio
- Placas: limites de espessura variam por grau (veja tabela abaixo)
- Formas estruturais laminadas a quente e estacas
Ambas as normas são usadas principalmente para estruturas de edifícios, pontes, tanques, bases de máquinas e estruturas soldadas em geral.
Cobertura de Graus
| Padrão | Grau | Base de Resistência | Formas Comuns de Produto |
|---|---|---|---|
| A36 | A36 | Aço carbono, grau único | Placa, formas, barras |
| A572 | Gr42 | HSLA, 42 ksi (290 MPa) min limite escoamento | Placa, formas, estacas |
| A572 | Gr50 | HSLA, 50 ksi (345 MPa) min limite escoamento | Placa, formas, estacas |
| A572 | Gr55 | HSLA, 55 ksi (380 MPa) min limite escoamento | Placa, formas |
| A572 | Gr60 | HSLA, 60 ksi (415 MPa) min limite escoamento | Placa |
| A572 | Gr65 | HSLA, 65 ksi (450 MPa) min limite escoamento | Placas ≤ 32 mm |
Limite de espessura A572 Gr65: placas são limitadas a máximo 32 mm (1¼ polegadas). Placas Gr60 são limitadas a 32 mm para formas e 19 mm para certas aplicações; confirme limites da edição atual para uso do projeto.
Requisitos de Composição Química
ASTM A36: Composição Química (% em peso, análise de banho)
| Elemento | ≤ 19 mm espessura | 19–38 mm espessura | 38–57 mm espessura | > 57 mm espessura |
|---|---|---|---|---|
| C máx | 0.25 | 0.25 | 0.26 | 0.27 |
| Mn | N/A | 0.80–1.20 | 0.80–1.20 | 0.85–1.20 |
| P máx | 0.04 | 0.04 | 0.04 | 0.04 |
| S máx | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.05 |
| Si | 0.40 máx | 0.15–0.40 | 0.15–0.40 | 0.15–0.40 |
| Cu mín (quando especificado) | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0.20 |
Para formas e barras ≤ 19 mm: Mn não é especificado quando C ≥ 0.24%; Si 0.40% máx. Consulte edição atual de A36 para requisitos específicos de forma.
ASTM A572: Composição Química por Grau (% em peso, análise de banho)
| Elemento | Gr42 | Gr50 | Gr55 | Gr60 | Gr65 |
|---|---|---|---|---|---|
| C máx (placas ≤ 40 mm) | 0.21 | 0.23 | 0.25 | 0.26 | 0.26 |
| C máx (placas > 40 mm) | 0.21 | 0.23 | 0.25 | N/A | N/A |
| Mn máx | 1.35 | 1.35 | 1.35 | 1.35 | 1.35 |
| P máx | 0.04 | 0.04 | 0.04 | 0.04 | 0.04 |
| S máx | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.05 |
| Si máx | 0.40 | 0.40 | 0.40 | 0.40 | 0.40 |
| Nb (Columbio) | 0.005–0.05 | 0.005–0.05 | 0.005–0.05 | 0.005–0.05 | 0.005–0.05 |
| V máx | 0.11 | 0.11 | 0.11 | 0.11 | 0.11 |
| Ti máx | 0.04 | 0.04 | 0.04 | 0.04 | 0.04 |
| Nb+V+Ti máx | N/A | N/A | 0.15 | 0.15 | 0.15 |
A572 requer que pelo menos um de Nb, V ou Ti esteja presente. A combinação exata é escolha do produtor.
Propriedades Mecânicas
ASTM A36: Propriedades Mecânicas (todas espessuras, placas e formas)
| Propriedade | Requisito |
|---|---|
| Min limite escoamento | 250 MPa (36 ksi) |
| Resistência tração | 400–550 MPa (58–80 ksi) |
| Alongamento em 200 mm (8 pol) mín | 20% |
| Alongamento em 50 mm (2 pol) mín | 23% |
A36 é um dos poucos padrões de aço estrutural especificando limite superior de resistência à tração (550 MPa), restringindo a soldabilidade ao evitar equivalentes de carbono excessivamente altos.
ASTM A572: Propriedades Mecânicas por Grau
| Grau | Min Limite Escoamento MPa (ksi) | Min Resistência Tração MPa (ksi) | Alongamento 200 mm mín % | Alongamento 50 mm mín % |
|---|---|---|---|---|
| Gr42 | 290 (42) | 415 (60) | 20 | 24 |
| Gr50 | 345 (50) | 450 (65) | 18 | 21 |
| Gr55 | 380 (55) | 485 (70) | 17 | 20 |
| Gr60 | 415 (60) | 520 (75) | 16 | 18 |
| Gr65 | 450 (65) | 550 (80) | 15 | 17 |
A572 não tem limite superior de resistência à tração. O projetista pode especificar teste de impacto Charpy (requisito suplementar S91) para aplicações de baixa temperatura.
Testes e Requisitos Adicionais
- Teste de flexão: requerido para placas e barras per A36; largura do espécime e raio de flexão variam com a espessura.
- Análise de calor: uma análise de banho por corrida; análise de produto por comprador com tolerâncias de análise de produto per A6/A6M.
- Marcação: cada peça deve ser marcada com padrão, grau, número de corrida e identificação do moinho.
- Planaridade e retidão: governadas por requisitos gerais ASTM A6/A6M para aço estrutural, aplicáveis a ambos os padrões.
- Requisitos Suplementares (A572): S1 (impacto Charpy V-Notch), S4 (exame ultrassônico de placas), S91 (tenacidade em aplicações sísmicas) podem ser invocados na ordem de compra.
Equivalentes ASME
| Padrão ASTM | Equivalente ASME | Seção Código |
|---|---|---|
| A36 | SA-36 | ASME Sec II Part A |
| A572 Gr42 | SA-572 Gr42 | ASME Sec II Part A |
| A572 Gr50 | SA-572 Gr50 | ASME Sec II Part A |
| A572 Gr55 | SA-572 Gr55 | ASME Sec II Part A |
| A572 Gr60 | SA-572 Gr60 | ASME Sec II Part A |
| A572 Gr65 | SA-572 Gr65 | ASME Sec II Part A |
SA-36 e SA-572 são tecnicamente idênticos aos seus homólogos ASTM. Fabricação de vasos pressão e caldeiras sujeitas ao Código ASME Vasos Pressão e Caldeiras (BPVC) deve invocar designação SA-.
Equivalentes Entre Padrões
Equivalentes ASTM A36
| Padrão | Grau | Min Limite Escoamento MPa | Notas |
|---|---|---|---|
| EN 10025-2 | S235JR | 235 | Limite escoamento levemente inferior; Si e C diferem |
| IS 2062 | E250 Gr A | 250 | Limite escoamento quase idêntico; padrão indiano |
| JIS G3101 | SS400 | 245 | Grau estrutural geral comparável |
| GB/T 700 | Q235B | 235 | Equivalente chinês; limites Mn e Si diferem |
Equivalentes ASTM A572
| Grau A572 | EN 10025-2 | IS 2062 | JIS G3106 | GB/T 1591 |
|---|---|---|---|---|
| Gr42 | S275JR | E275 | SM400B | Q345B (parcial) |
| Gr50 | S355JR | E350 | SM490B | Q345B |
| Gr55 | S380 / S420 (aprox) | E410 | SM520B | Q390B |
| Gr60 | S420M | E450 | SM570 | Q420B |
| Gr65 | S460M | N/A | N/A | Q460C |
Equivalentes entre padrões são aproximados. Limites químicos e requisitos de teste diferem entre padrões; substituição direta requer revisão das disposições do código aplicáveis.
Regras Substituição: A572 Gr50 por A36
A572 Gr50 é frequentemente substituído por A36 porque seu limite de escoamento mínimo (345 MPa) supera o de A36 (250 MPa). Antes de substituir:
- Verifique compatibilidade de resistência à tração: A36 tem máx 550 MPa; A572 Gr50 sem limite superior. Alguns projetos de conexão usando o limite superior de A36 requerem atenção específica.
- Obtenha carta de substituição: o moinho ou fornecedor deve confirmar que o material atende a A36 além de A572 Gr50, ou o engenheiro de projeto deve aceitar a substituição por escrito.
- Verifique procedimento de soldagem: um limite de escoamento mais alto pode requerer recertificação de WPS/PQR per AWS D1.1.
- Vasos sob pressão ASME: a substituição é permitida apenas se SA-36 e SA-572 Gr50 estão ambos listados no caso do código aplicável.
Lista Verificação Validação MTC
Ao verificar o certificado de teste do moinho para material A36 ou A572, confirme:
- A designação do padrão e o grau correspondem exatamente à ordem de compra
- O número de corrida é rastreável até as marcas físicas da placa ou forma
- O teor de carbono está conforme com os limites dependentes da espessura (A36) ou limites do grau (A572)
- Para A572: pelo menos um de Nb, V ou Ti é reportado
- O limite de escoamento, a resistência à tração e o alongamento atendem aos mínimos nas tabelas acima
- A resistência à tração de A36 não excede 550 MPa
- O certificado está assinado por um representante autorizado do moinho com data
- As tolerâncias de análise de produto (se a análise de produto foi realizada) estão dentro dos limites A6/A6M
Perguntas Frequentes
Qual é a diferença principal entre ASTM A36 e ASTM A572 Grau 50?
A diferença chave é o nível de resistência e a abordagem de especificação. A36 tem limite de escoamento mínimo de 250 MPa e intervalo de resistência à tração de 400–550 MPa (com limite superior). A572 Gr50 tem limite de escoamento mínimo de 345 MPa sem limite superior. A572 também usa microrliga com columbio (nióbio) e/ou vanádio para atingir maior resistência com espessura similar, enquanto A36 é aço carbono simples.
Por que ASTM A36 especifica limite superior resistência tração mas A572 não?
O limite superior de resistência à tração de 550 MPa de A36 foi historicamente importante para garantir ductilidade adequada e soldabilidade em aço carbono simples. A572 usa microrliga controlada (Nb, V, Ti) para atingir alta resistência sem carbono excessivo, então o limite superior é desnecessário – o projeto da liga controla inerentemente a tenacidade e a soldabilidade.
Quais são espessuras máximas placa para ASTM A572 Grau 65?
A572 Gr65 é limitado a placas até 32 mm (1¼ polegadas) de espessura. Os graus 42, 50 e 55 estão disponíveis até 150 mm (6 polegadas) para placas, conforme a edição mais recente do padrão.
SA-36 é o mesmo que ASTM A36?
Sim, tecnicamente. ASME SA-36 adota ASTM A36 no Código ASME de Vasos de Pressão e Caldeiras, Seção II, Parte A, sem mudanças técnicas. Para qualquer aplicação de vaso de pressão regida pelo ASME BPVC, a ordem de compra deve referenciar SA-36, não A36.
Posso usar ASTM A572 Gr50 em lugar de A36 sem aprovação engenharia?
Geralmente não. Embora A572 Gr50 supere o limite de escoamento mínimo de A36, a substituição requer aprovação de engenharia porque os dois padrões diferem em intervalo de resistência à tração, química e requisitos suplementares. A substituição deve ser documentada por escrito pelo engenheiro responsável ou aprovada por uma carta de substituição formal do fornecedor confirmando conformidade dupla.
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