¿Qué es la especificación estándar ASTM A268?
La norma ASTM A268 es la especificación estándar para tuberías de acero inoxidable ferrítico y martensítico (que incluye tanto los tipos sin costura como los soldados) destinadas a servicios generales de resistencia a la corrosión y a altas temperaturas. Esta especificación abarca tuberías de acero con espesores de pared nominales utilizadas en aplicaciones tales como intercambiadores de calor, condensadores, calentadores de agua de alimentación de calderas y sistemas de escape de automóviles. Abarca una amplia gama de grados de acero, pertenecientes principalmente a la serie 400 de aceros inoxidables.
Tratamiento Térmico de Referencia
| Categoría de Grado | Requisito de Tratamiento Térmico |
|---|---|
| Grados ferríticos | Recocido a 1200 °F [650 °C] o temperatura superior, seguido de enfriamiento adecuado. |
| Grados martensíticos | Recocido a 1200 °F [650 °C] o temperatura superior, o endurecimiento y revenido. |
Composición Química
| Grado | Designación UNS | C (máx.) | Mn (máx.) | P (máx.) | S (máx.) | Si (máx.) | Cr | Ni (máx.) | Otros |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| TP405 | S40500 | 0,08 | 1,00 | 0,040 | 0,030 | 1,00 | 11,5–14,5 | 0,50 | Al 0,10–0,30 |
| TP410 | S41000 | 0,15 | 1,00 | 0,040 | 0,030 | 1,00 | 11,5–13,5 | 0,75 | ... |
| TP430 | S43000 | 0,12 | 1,00 | 0,040 | 0,030 | 1,00 | 16,0–18,0 | 0,75 | ... |
| TP443 | S44300 | 0,20 | 1,00 | 0,040 | 0,030 | 1,00 | 18,0–23,0 | 0,75 | Cu 0,90–1,25 |
| TP446-1 | S44600 | 0,20 | 1,50 | 0,040 | 0,030 | 1,00 | 23,0–27,0 | 0,75 | N 0,25 máx. |
| 26-1 | S44627 | 0,01 | 0,40 | 0,020 | 0,020 | 0,40 | 25,0–27,0 | 0,50 | Mo 0,75–1,50 |
Requisitos de Propiedades Mecánicas
Esta tabla especifica la resistencia mínima y la dureza máxima de los tubos de acero en estado recocido.
| Grado | Resistencia a la tracción, mín. | Límite elástico, mín. | Alargamiento en 2 pulgadas, mín. | Dureza, máx. |
|---|---|---|---|---|
| ksi [MPa] | ksi [MPa] | % | Brinell (HBW) / Rockwell (HRB/C) | |
| TP405 | 60 [415] | 30 [205] | 20 | 207 HBW / 95 HRB |
| TP410 | 60 [415] | 30 [205] | 20 | 207 HBW / 95 HRB |
| TP430 | 60 [415] | 35 [240] | 20 | 190 HBW / 90 HRB |
| TP443 | 70 [485] | 40 [275] | 20 | 207 HBW / 95 HRB |
| TP446-1 | 70 [485] | 40 [275] | 18 | 207 HBW / 95 HRB |
| 26-1 | 65 [450] | 40 [275] | 20 | 190 HBW / 90 HRB |
Para tubos con diámetro exterior inferior a 1/2 pulgada [12,7 mm], se aplicarán los valores de alargamiento especificados para probetas de tira. Los requisitos de propiedades mecánicas no se aplican a tubos con diámetro exterior inferior a 1/8 de pulgada [3,2 mm] ni a espesor de pared inferior a 0,015 pulgadas [0,4 mm].
Tolerancias Dimensionales de Tubos de Acero Inoxidable ASTM A268
| Grupo | Tamaño, diámetro exterior, pulg. [mm] | Variaciones admisibles de diámetro exterior, pulg. [mm] | Variaciones admisibles de espesor de pared,ᴬ % | Variaciones admisibles de longitud de corte, pulg.ᴮ [mm] | Tubos de pared delgadaᶜ | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Superior | Inferior | |||||
| 1 | Hasta 1/2 [12,7], excl. | ±0,005 [0,13] | ±15 | 1/8 [3] | 0 | ... |
| 2 | 1/2 a 1 1/2 [12,7 a 38,1], excl. | ±0,005 [0,13] | ±10 | 1/8 [3] | 0 | menos de 0,065 pulg. [1,6 mm] nominal |
| 3 | 1 1/2 a 3 1/2 [38,1 a 88,9], excl. | ±0,010 [0,25] | ±10 | 3/16 [5] | 0 | menos de 0,095 pulg. [2,4 mm] nominal |
| 4 | 3 1/2 a 5 1/2 [88,9 a 139,7], excl. | ±0,015 [0,38] | ±10 | 3/16 [5] | 0 | menos de 0,150 pulg. [3,8 mm] nominal |
| 5 | 5 1/2 a 8 [139,7 a 203,2], incl. | ±0,030 [0,76] | ±10 | 3/16 [5] | 0 | menos de 0,150 pulg. [3,8 mm] nominal |
Notas (indicadas por superíndices):
ᴬ: La tolerancia de espesor de pared se aplica al espesor de pared nominal, medido en cualquier punto de la circunferencia del tubo.
ᴮ: La tolerancia de longitud de corte se aplica a longitudes aleatorias / fijas especificadas; la tolerancia negativa es 0 (no se permite longitud inferior a la nominal).
ᶜ: La definición de tubo de pared delgada está vinculada al espesor de pared nominal para cada rango de tamaño de diámetro exterior, aplicándose reglas dimensionales adicionales a esta categoría.
excl / exd = excluyendo (el límite superior del rango de tamaños); incl = incluyendo (el límite superior del rango de tamaños).
Requisitos de fabricación y ensayo
Para garantizar la integridad, la norma ASTM A268 exige protocolos de ensayo rigurosos, distintos de las normas generales para tuberías:
Ensayos hidrostáticos/no destructivos: Cada tubo debe someterse a una prueba hidrostática o a un ensayo eléctrico no destructivo aprobado (como corrientes de Foucault o ultrasonidos) para verificar la integridad frente a la presión.
Ensayos mecánicos: Los requisitos incluyen ensayos de tracción, ensayos de dureza y pruebas específicas de conformabilidad:
Ensayo de abocardado: Requerido para tubos sin costura a fin de garantizar la ductilidad durante la expansión.
Ensayo de rebordeado: Requerido para tubos soldados a fin de verificar la calidad de la soldadura.
Ensayo de aplastamiento inverso: Específico para tubos soldados, para inspeccionar la costura de soldadura en busca de defectos.
Tratamiento térmico: Por lo general, los tubos se suministran en estado recocido para aliviar tensiones y asegurar una microestructura adecuada.
¿Son magnéticas las tuberías de acero ASTM A268?
Todos los grados producidos bajo la norma ASTM A268 (como TP410, TP430, etc.) son fuertemente magnéticos en estado recocido. Esto difiere fundamentalmente de los aceros inoxidables austeníticos comunes, como los grados 304 y 316, que son no magnéticos o débilmente magnéticos.
¿Cuál es la diferencia entre ASTM A268 y ASTM A213?
La norma ASTM A268 se centra en aceros inoxidables ferríticos y martensíticos con alto contenido de cromo (como el TP410), destinados a aplicaciones que requieren resistencia general a la corrosión y servicio a altas temperaturas.
La norma ASTM A213 se centra en aceros inoxidables y de alta aleación -específicamente grados austeníticos- diseñados para condiciones térmicas exigentes y entornos agresivos que requieren mantener la integridad estructural bajo alta presión y temperatura, como en calderas, sobrecalentadores e intercambiadores de calor.
¿Por qué se suelen elegir los grados ASTM A268 TP430 o TP446 para entornos propensos al agrietamiento por corrosión bajo tensión (SCC)?
Los aceros inoxidables austeníticos (como el 304L o el 316L) son altamente susceptibles al agrietamiento por corrosión bajo tensión en entornos calientes que contienen cloruros. Por el contrario, los aceros inoxidables ferríticos con alto contenido de cromo especificados en la norma ASTM A268 ofrecen una resistencia excepcional a este tipo de fallo, lo que los convierte en una opción habitual para tuberías de intercambiadores de calor y condensadores.
¿Qué precauciones deben tomarse al soldar tuberías de acero ASTM A268?
Engrosamiento del grano: Los aceros inoxidables ferríticos (como el TP430) son propensos al engrosamiento del grano a altas temperaturas de soldadura, lo cual puede fragilizar la zona de la soldadura.
Precalentamiento y postcalentamiento: Los aceros inoxidables martensíticos (como el TP410) son susceptibles al agrietamiento en frío durante la soldadura; por lo general, se requieren precalentamiento y tratamiento térmico posterior a la soldadura (PWHT).
Materiales de aporte: Por norma general, se recomienda utilizar materiales de aporte compatibles con el metal base, aunque en ciertos casos pueden emplearse materiales de aporte austeníticos (como 308L/309L) para mejorar la tenacidad de la unión.
Documentos de referencia
Normas ASTM:
A 480/A 480M Especificación para requisitos generales de placas, láminas y flejes de acero inoxidable y resistente al calor laminados en plano
A 763 Prácticas para detectar la susceptibilidad al ataque intergranular en aceros inoxidables ferríticos
A 789/A 789M Especificación para tubos de acero inoxidable ferrítico/austenítico sin costura y soldados para servicio general
A 790/A 790M Especificación para tuberías de acero inoxidable ferrítico/austenítico sin costura y soldadas
A 941 Terminología relativa al acero, acero inoxidable, aleaciones relacionadas y ferroaleaciones
A 1016/A 1016M Especificación para requisitos generales de tubos de acero aleado ferrítico, acero aleado austenítico y acero inoxidable
