ASTM A513 Grau 1040 Soldado – Aço Carbono Médio: Propriedades e Desempenho
Propriedades do ASTM A513 Grau 1040 Condição As-Soldado
O ASTM A513 cobre tubos mecânicos de aço carbono soldados a frio (ERW). O grau 1040 (0,40% C) na condição as-soldado (sem tratamento térmico pós-soldagem) apresenta propriedades influenciadas pela zona termicamente afetada (ZTA) da solda longitudinal.
Propriedades Gerais
| Propriedade | Temperatura | Valor | Comentário |
|---|---|---|---|
| Densidade | 23,0 °C | 7,8 – 7,9 g/cm³ | Típico para aço carbono médio |
Propriedades Mecânicas
| Propriedade | Temperatura | Valor | Comentário |
|---|---|---|---|
| Módulo de elasticidade | 23,0 °C | 200 – 215 GPa | Típico para aço carbono médio |
| Alongamento A50 | 23,0 °C | 10 % | |
| Dureza Rockwell B | 23,0 °C | 75 HRB | |
| Coeficiente de Poisson | 23,0 °C | 0,29 | Típico para aço carbono médio |
| Módulo de cisalhamento | 23,0 °C | 75 – 80 GPa | Típico para aço carbono |
| Resistência à tração | 23,0 °C | 645 MPa | |
| Limite de escoamento | 23,0 °C | 345 MPa |
Propriedades Térmicas
| Propriedade | Temperatura | Valor | Comentário |
|---|---|---|---|
| Coeficiente de expansão térmica | 23,0 °C | 1,32E-5 1/K | Típico para aço carbono médio |
| Temperatura máxima de serviço | – | 500 °C | Típico para aço carbono |
| Ponto de fusão | – | 1380 – 1514 °C | Típico para aço carbono médio |
| Calor específico | 23,0 °C | 470 – 520 J/(kg·K) | Típico para aço carbono médio |
| Condutividade térmica | 23,0 °C | 21 – 52 W/(m·K) | Típico para aço carbono médio |
Propriedades Elétricas
| Propriedade | Temperatura | Valor | Comentário |
|---|---|---|---|
| Resistividade elétrica | 23,0 °C | 1,43E-7 – 1,74E-7 Ω·m | Típico para aço carbono |
Composição Química (AISI 1040)
| Elemento | Faixa (% em massa) |
|---|---|
| Carbono | 0,37 – 0,44 % |
| Manganês | 0,60 – 0,90 % |
| Fósforo | 0,040 % (máx.) |
| Enxofre | 0,050 % (máx.) |
Considerações sobre a Condição As-Soldado
- Zona Termicamente Afetada (ZTA): A solda ERW cria uma ZTA com microestrutura variada (grão grosso, grão fino, recristalizada) que afeta propriedades locais
- Resíduos de tensão: Tensões residuais significativas próximas à costura de solda
- Dureza na ZTA: Pode exceder 300 HV na zona de grão grosso, aumentando risco de trinca por hidrogênio
- Não normalizado: Sem refino de grão pós-soldagem; propriedades inferiores à condição normalizada ou DOM
Aplicações Típicas
- Estruturas metálicas não críticas (postes, corrimãos, andaimes)
- Condutos elétricos e tubulações de baixa pressão
- Componentes automotivos não estruturais (suportes, braçadeiras)
- Móveis tubulares e equipamentos de ginástica
- Sistemas de irrigação e drenagem
Limitações e Recomendações
❌ Não recomendado para: Aplicações com fadiga cíclica, serviço a baixa temperatura, vasos de pressão, componentes de segurança estrutural.
✅ Melhoria recomendada: Normalização pós-soldagem (900-950°C + resfriamento ao ar) refina grãos, alivia tensões e uniformiza propriedades. Para aplicações críticas, especificar ASTM A513 Tipo 5 (DOM) ou ASTM A519 (sem costura).
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