ASTM A513 Grau 1010 Sink-Drawn: Material Estrutural Premium de Baixo Carbono
Visão Geral do Aço ASTM A513 Grau 1010 Sink-Drawn
O aço ASTM A513 Grau 1010 sink-drawn (estirado em pia/sem mandril) oferece uma alternativa econômica ao DOM para aplicações que não exigem a precisão dimensional interna extrema do processo DOM. Mantém as vantagens do baixo carbono (excelente soldabilidade e conformabilidade) com propriedades mecânicas melhoradas pela estiragem a frio.
Composição Química
| Elemento | Teor (% em peso) |
|---|---|
| Carbono (C) | 0,08 - 0,13 |
| Manganês (Mn) | 0,30 - 0,60 |
| Fósforo (P) | 0,040 máx. |
| Enxofre (S) | 0,035 máx. |
Propriedades Mecânicas (a 23 °C)
| Propriedade | Valor | Comentário |
|---|---|---|
| Limite de resistência à tração | 345 MPa | Menor que DOM, maior que as-welded |
| Limite de escoamento | 275 MPa | Boa resistência |
| Alongamento A50 | 8 % | Melhor que DOM padrão (5%) |
| Dureza Rockwell B | 65 HRB | Menor que DOM (73 HRB) |
| Módulo de elasticidade | 200 - 215 GPa | Típico para aço baixo carbono |
| Módulo de cisalhamento | 82 GPa | Típico para aço baixo carbono |
| Coeficiente de Poisson | 0,29 | Típico para aço baixo carbono |
Propriedades Físicas e Térmicas
| Propriedade | Valor | Condição |
|---|---|---|
| Densidade | 7,8 - 7,9 g/cm³ | 23 °C |
| Condutividade térmica | 25 - 93 W/(m·K) | 23 °C |
| Calor específico | 465 J/(kg·K) | 23 °C |
| Coeficiente de expansão térmica | 1,32 - 1,38 × 10⁻⁵ 1/K | 23 °C |
| Ponto de fusão | 1480 - 1526 °C | — |
| Temperatura máxima de serviço | 500 °C | Típico para aço carbono |
Propriedades Elétricas e Magnéticas
| Propriedade | Valor |
|---|---|
| Resistividade elétrica | 1,43 - 1,74 × 10⁻⁷ Ω·m (a 23 °C) |
| Temperatura de Curie | 770 °C |
Comparação: 1010 As-Welded vs Sink-Drawn vs DOM
| Propriedade | As-Welded | Sink-Drawn | DOM |
|---|---|---|---|
| Resistência tração (MPa) | 310 | 345 | 415 |
| Escoamento (MPa) | 220 | 275 | 345 |
| Alongamento (%) | 15 | 8 | 5 |
| Dureza (HRB) | 55 | 65 | 73 |
| Precisão OD | ±1% | ±0,5% | ±0,25% |
| Precisão ID | ±1,5% | ±1% | ±0,25% |
| Acabamento superficial | Regular | Bom (externo) | Excelente |
| Custo relativo | 1,0x | 1,3x | 1,8x |
Aplicações Típicas
- Estruturas tubulares para móveis, equipamentos de ginástica, bicicletas
- Conduítes elétricos e tubulações de fluidos (ar, água, óleo baixa pressão)
- Postes, corrimãos, guarda-corpos, estruturas de serralheria
- Componentes automotivos não-críticos (suportes, braçadeiras)
- Estruturas para painéis solares, antenas, torres leves
- Tubos para dobra moderada (raio ≥ 3x diâmetro)
Vantagens do Processo Sink-Drawn para Grau 1010
- Custo 30-40% menor que DOM com ganho de 10-15% em resistência sobre as-welded
- Alongamento de 8% permite dobra moderada sem recozimento intermediário
- Acabamento externo liso pronto para pintura ou galvanização
- Soldabilidade mantida (baixo carbono, sem têmpera na ZTA)
- Produção em alta velocidade para grandes volumes
Quando Escolher Sink-Drawn vs DOM
Escolha Sink-Drawn (1010) se:
- Precisão dimensional interna não é crítica
- Custo é fator decisivo
- Necessita alguma conformação posterior (dobra, achatamento)
- Aplicação estrutural geral, não de precisão
Escolha DOM (1010) se:
- Precisão dimensional OD/ID rigorosa (ex: buchas, eixos, cilindros)
- Acabamento superficial interno crítico (vedação, fluxo laminar)
- Resistência mecânica máxima necessária
- Usinagem posterior extensa (torneamento, retífica)
Normas e Especificações Relacionadas
- ASTM A513 Tipo 1 (as-welded), Tipo 2 (sink-drawn), Tipo 3 (DOM), Tipo 4 (DOM aliviado)
- SAE J1026 / J1027 - Tubos automotivos (1010 DOM ≈ J1026)
- EN 10305-1 (E235+N, E355+N) - Normas europeias para tubos de precisão
- DIN 2391 / 2393 / 2394 - Normas alemãs históricas (ainda referenciadas)
Metal
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