Acero ASTM A36 vs ASME SA-36: Equivalencia, propiedades

En términos prácticos, ASTM A36 y ASME SA-36 se refieren al mismo grado básico de acero estructural al carbono, sus límites químicos y requisitos mecánicos son efectivamente idénticos. Sin embargo, SA-36 lleva el respaldo de ASME y se utiliza cuando el material debe satisfacer la vía de fabricación de Calderas y Recipientes a Presión / código y sus registros de compra (MTR) deben mostrar la designación ASME/ASTM aplicable; para el trabajo estructural ordinario, ASTM A36 sigue siendo la especificación común.

¿Qué son ASTM A36 y ASME SA-36?

• ASTM A36 / A36M es la norma de ASTM International titulada Especificación estándar para acero estructural al carbono. Controla la composición química, los requisitos de tracción/rendimiento, el alargamiento y el régimen de pruebas para perfiles estructurales laminados en caliente, placas y barras utilizadas en puentes, edificios y trabajos estructurales en general.

• ASME SA-36 / SA-36M es la versión publicada por ASME de dicha especificación, incluida en el catálogo de materiales de ASME para que el Código ASME de Calderas y Recipientes a Presión y otros códigos ASME puedan hacer referencia a la designación SA-36. Muchos usuarios y fábricas consideran que SA-36 es idéntico al texto ASTM A36 en la edición correspondiente.

Regla práctica: cuando un código o contrato exige "SA-36", el material de suministro debe tener la designación ASME o un MTR que certifique explícitamente el cumplimiento de la revisión ASME/ASTM citada por el comprador; cuando el contrato exige "A36", se acepta el cumplimiento de la norma ASTM A36.

Por qué existen los dos nombres y por qué es importante

Las comunidades técnicas publican normas bajo distintos paraguas organizativos. La ASTM publica especificaciones de materiales principalmente para el comercio y la práctica de la ingeniería; la ASME reagrupa las especificaciones de materiales importantes bajo designaciones "SA-" para que puedan referenciarse explícitamente dentro de los códigos ASME. Los límites químicos y mecánicos del acero suelen coincidir, pero el requisito contractual de SA-36 implica que el comprador necesita la trazabilidad ASME y la aceptación del códigoque afecta a la inspección, la documentación y, a veces, las pruebas de aceptación en fábrica.

Composición química

A continuación se incluye una tabla comparativa compacta y orientada a los ingenieros que muestra los límites químicos citados habitualmente para A36/SA-36 (los valores son máximos donde se indica). Estos valores son orientativos; compruebe siempre la edición de la norma citada en el pedido, ya que los límites dependen de la edición.

Notas:

• Los máximos exactos dependen de la edición de la norma y de los requisitos suplementarios del comprador. El texto de la ASTM define las vías de análisis térmico y de análisis del producto y permite cierta variabilidad en función del grosor y la forma del producto.

Propiedades mecánicas

A36/SA-36 se describen comúnmente mediante un límite elástico mínimo de 36 ksi (≈ 250 MPa) y un rango de resistencia última a la tracción de aproximadamente 58-80 ksi (≈ 400-550 MPa) dependiendo del espesor del producto y del método de ensayo. Los requisitos de alargamiento suelen ser ≥20% (en longitudes de calibre estándar) para chapas y perfiles.

Nota de ingeniería: Los códigos de diseño suelen adoptar el límite elástico mínimo para las comprobaciones de tensión/sección admisibles. Cuando el riesgo de fatiga, fractura o fractura frágil sea crítico (servicio en frío, secciones gruesas), elija un grado con datos validados de Charpy V-notch y tenacidad a la fractura - A36 no garantiza dicha tenacidad a bajas temperaturas a menos que se especifiquen requisitos suplementarios.

(Citas: gamas de propiedades consolidadas a partir de resúmenes normalizados y manuales de materiales).

Formas, espesores y tolerancias

El A36/SA-36 está disponible en chapas laminadas, perfiles estructurales (vigas en I, canales), barras y planos anchos. Los espesores habituales de las chapas varían desde la gama de chapas finas hasta varias pulgadas (las gamas típicas de laminación van de 3/16" a 12-1/2" en los inventarios habituales), pero la disponibilidad depende de la capacidad de laminación y de las existencias en el mercado. Las tolerancias siguen las prácticas generales de los productos laminados o las tablas específicas de la norma a la que se hace referencia.

Principales diferencias técnicas

Aunque los valores químicos y mecánicos son esencialmente los mismos, la diferencias prácticas aparecer en:

1. Refrendo del código y uso permitido - SA-36 es la designación ASME reconocida para aplicaciones de código (recipientes a presión, calderas) en las que el Código ASME exige materiales de la lista SA. En muchas tablas del Código ASME, SA-36 aparece como "idéntico a ASTM A36/A36M-YY" (edición específica).

2. Informes de pruebas de molinos (MTR) - Para los pedidos SA-36 el MTR puede necesitar indicar la designación ASME y la edición específica del Código. Para el suministro de A36, el MTR se ajusta al texto de ASTM. Si el proyecto requiere documentación ASME, un certificado de laminación A36 por sí solo puede no satisfacer al inspector.

3. Requisitos complementarios del comprador - Los trabajos según el código ASME pueden exigir controles adicionales de tratamiento térmico, ensayos o pruebas Charpy. Si estos requisitos son necesarios, deben figurar en la orden de compra. ASTM A36 permite requisitos suplementarios especificados por el comprador; los proyectos del código ASME suelen establecer dichos requisitos en el código o en el contrato.

Regla de oro: SA-36 = contenido ASTM A36 + registro/aprobación ASME y el papeleo que respalda la fabricación conforme al código.

Soldadura, fabricación y tratamiento térmico

• Soldabilidad: El A36/SA-36 es un acero dulce de bajo contenido en carbono con buena soldabilidad mediante procesos estándar (SMAW, GMAW, FCAW). Utilizar consumibles de bajo hidrógeno cuando la restricción o el espesor inviten al riesgo de fisuración por hidrógeno. El precalentamiento no suele ser necesario para chapas finas, pero hay que considerar el precalentamiento y el tratamiento térmico posterior a la soldadura para uniones muy restringidas o secciones pesadas.

• Corte y conformado: Práctica habitual en laminado en caliente: el plegado es sencillo en radios de curvatura razonables; evitar el conformado en frío en los calibres más gruesos sin recocido.

• Tratamiento térmico: Estos aceros se suministran normalmente laminados; el A36 no suele someterse a tratamiento térmico para aumentar su resistencia (no es necesario el temple y revenido). Cuando se requiera una mayor dureza o resistencia, deberá especificarse un grado diferente.

• Cualificación del procedimiento de soldadura: Para trabajos según código (cuando se especifica SA-36), asegúrese de que los procedimientos de soldadura (WPS) están cualificados según la sección aplicable del Código ASME, y que los inspectores de soldadura aceptan los MTR que muestren la designación SA-36 cuando sea necesario.

(Fuentes técnicas y prácticas normalizadas resumidas de los manuales de materiales y las especificaciones ASTM/ASME).

Garantía de calidad, inspección y redacción del MTR

Cuando se adquiere material para un trabajo codificado, la redacción de la adquisición impulsa el cumplimiento. Ejemplo de recortes:

• Para uso en código ASME (recipiente a presión): "El material debe ser ASME SA-36/SA-36M, tratado térmicamente/normalizado si es necesario, con trazabilidad MTR completa según ASME BPVC Sección II, Parte A, e informes de ensayo sellados para la edición YYYY del Código ASME".

• Para uso estructural general: "El material debe ser ASTM A36/A36M; suministrar MTRs que muestren el número de colada, el análisis químico y los resultados de los ensayos mecánicos según ASTM A36/A36M-YYYY".

Lista de comprobación de la inspección (mínimo):

• Informe de ensayo del laminador en el que figure la norma y la revisión (A36 o SA-36 y año).

• Trazabilidad del número de colada hasta el producto.

• Análisis químico y resultados de las pruebas de tracción/rendimiento.

• Inspección visual y dimensional según planos de compra.

• Cualquier prueba Charpy o de tenacidad adicional si así lo exige el contrato.

Equivalencias y comparaciones internacionales

A36/SA-36 es una norma común en EE.UU.; los grados comparables en otras normas incluyen:

Tenga cuidado: las curvas de fluencia/tracción y los límites químicos garantizados varían según las normas; para diseños críticos, convierta las resistencias y compruebe las propiedades garantizadas y los regímenes de ensayo antes de la sustitución.

Lista de comprobación de la contratación pública y modelo de pliego de condiciones

Decida antes de emitir la orden de compra:

• ¿Necesita la aceptación del código ASME? En caso afirmativo, especifique SA-36 y la edición ASME.

• ¿Se requieren valores de tenacidad a baja temperatura o Charpy? En caso afirmativo, añada estos ensayos como requisitos suplementarios.

• ¿Algún criterio dimensional o de acabado de la superficie de fresado? Indíquelos.

• ¿Es necesaria la cualificación del procedimiento de soldadura para una sección específica del Código? Indique los tipos de unión y los requisitos de PQR.

Ejemplo de cláusula de pedido para un trabajo con código ASME:
"Suministrar material SA-36/SA-36M según ASME BPVC Sección II, Parte A (edición YYYY). Suministrar MTR con referencia SA-36 y que incluya análisis químico, informes de ensayos de tracción y límite elástico, números de colada, sello de laminación y declaración de conformidad del fabricante".

Precio, disponibilidad y práctica comercial

• Disponibilidad: El A36/SA-36 es uno de los aceros al carbono de mayor stock; los plazos de entrega suelen ser cortos para chapas y formas comunes, más largos para tamaños poco habituales o tratamiento térmico certificado.

• Controladores de precios: espesor, tamaño de la chapa, precio de mercado de la chatarra de acero al carbono, pruebas especiales (Charpy) y trámites adicionales para la certificación ASME. Los pedidos SA-36 pueden conllevar un pequeño recargo por la documentación adicional y los posibles procedimientos de certificación del laminador.

Tablas que utilizan los ingenieros

Tabla A - Comparación mecánica rápida (típica)

Cuadro B - Cuándo elegir qué designación

Preguntas frecuentes

1. ¿Son intercambiables ASTM A36 y ASME SA-36?
Respuesta breve: Para la química del material y las propiedades mecánicas son prácticamente iguales; sin embargo, no los intercambie cuando el contrato o el código requiera explícitamente la designación SA-36 y la trazabilidad ASME.

2. ¿Puedo utilizar chapa A36 para construir un recipiente a presión?
Si el código o contrato del recipiente a presión exige SA-36 u otros materiales incluidos en la lista ASME, no acepte certificados A36 simples. El texto SA-36 del MTR y la edición de ASME a la que se hace referencia suelen ser necesarios para la aceptación del código.

3. ¿Cuál es el límite elástico mínimo y por qué 36 ksi?
A36/SA-36 se especifica con un límite elástico mínimo de 36 ksi (≈250 MPa). El "36" del nombre refleja ese límite elástico en ksi; los códigos de diseño utilizan esa cifra para comprobar la resistencia.

4. ¿Necesita A36 precalentamiento para la soldadura?
Normalmente no para chapas finas; para juntas gruesas y restringidas o entornos fríos, el juicio de ingeniería debe establecer el precalentamiento/postcalentamiento. Para trabajos con código, siga las normas cualificadas de la WPS y el Código ASME.

5. ¿Son necesarias las pruebas Charpy?
No por defecto. Si el comprador necesita resistencia al impacto (por ejemplo, servicio en frío), añada el ensayo Charpy V-notch como requisito suplementario en el pedido.

6. ¿Es SA-36 más resistente que A36?
No, los límites de resistencia son esencialmente los mismos; la diferencia radica en la designación del código y la documentación requerida.

7. ¿Qué debe figurar en una MTR aceptable?
Número de colada, análisis químico, resultados de tracción y fluencia, norma y revisión (A36 o SA-36 y año), sello del laminador y firma del representante autorizado del laminador. Para los trabajos ASME, el MTR debe hacer referencia a la edición del código ASME cuando se requiera SA-36.

8. ¿Grados equivalentes en Europa o China?
Los equivalentes más comunes son EN S235JR y Q235B chino, pero antes de sustituirlos compruebe siempre las propiedades mecánicas y químicas garantizadas.

9. ¿Qué proveedores suelen tener existencias de A36/SA-36?
La mayoría de las principales fábricas y centros de servicio almacenan chapas y perfiles A36/SA-36; la disponibilidad varía según la región geográfica y el espesor de la chapa. Cabe esperar un amplio stock en los principales mercados industriales.

10. ¿Peligros para los equipos de contratación?
Sí. No especificar la edición estándar requerida, no exigir SA-36 cuando el código lo exige y no enumerar ensayos suplementarios (dureza) cuando son necesarios. Un lenguaje claro en el PO resuelve la mayoría de los problemas.

Guía práctica de selección

• Si el trabajo es código gobernado (ASME BPVC, secciones I/II, VIII, etc.), especificar SA-36 y la edición ASME.

• Si el trabajo es estructural no codificado, A36 suele ser suficiente y más común en las peticiones de oferta.

• Para baja temperatura, alto riesgo de fractura servicio, solicite pruebas de tenacidad suplementarias y considere un grado diferente diseñado para la resistencia a la fractura.

• Exija siempre las MTR y confirme la capacidad de la fábrica para suministrar la designación correcta y el año de revisión citado.

Observación técnica final

ASTM A36/ASME SA-36 es el acero estructural de bajo contenido en carbono más utilizado en muchas industrias. La metalurgia es sencilla, las propiedades de fabricación son favorables y la disponibilidad mundial es alta. La principal decisión de ingeniería no es la química o la resistencia, sino si el proyecto necesita trazabilidad ASME y documentación a nivel de código. Cuando la trazabilidad del código sea obligatoria, solicite SA-36 y sea explícito sobre la edición de ASME y las expectativas de MTR.

Referencias autorizadas

• ASTM A36/A36M - Especificación estándar para acero estructural al carbono (ASTM International)
• ASME - Códigos y normas (incluidos listados de materiales y referencias BPVC)
• ASME - Folleto del Código de Calderas y Recipientes a Presión (contexto de las designaciones de materiales)
• ASTM A36 Acero Suave/Bajo en Carbono - resumen de materiales y propiedades típicas (AZoM)