ASTM A572 Gr.50 VS ASTM A690 pila de chapa de acero

Entre los estándares de acero estructural más utilizados paraPilas de hoja, ASTM A572 Grado 50 y ASTM A690 son los dos estándares básicos. En proyectos de apoyo de cimentación profunda, revestimiento de suelo y revestimiento marino, seleccionar el grado de acero correcto para las planchas es crucial para garantizar la integridad estructural y extender la vida útil.

¿Qué es ASTM A572 Grado 50?

ASTM A572 es la especificación estándar para el acero estructural de alta resistencia y baja aleación de niobio-vanadio (HSLA). Grado 50 (50 grado 7) es un grado de acero muy popular y versátil ampliamente utilizado en ingeniería estructural, incluidos puentes, edificios y planchas de construcción en general. En comparación con los aceros al carbono estándar como el A36, ofrece una mayor relación resistencia/peso, lo que permite que las secciones transversales más ligeras soporten las mismas cargas.

¿Qué es el ASTM A690?

ASTM A690 es la especificación estándar para las H-pilas de acero de baja aleación de alta resistencia y las pilas de hoja usadas en ambientes marinos. Este grado de acero se formula especialmente para soportar el ambiente duro del agua de mar altamente corrosiva, especialmente la zona altamente destructiva del chapoteo. Comparación de rendimiento del material: ASTM A572 Gr. 50 frente a ASTM A690
Para entender por qué estos dos aceros se comportan de manera diferente, tenemos que mirar sus propiedades químicas y mecánicas.

1. composición química y resistencia a la corrosión

La diferencia más fundamental entre estos dos aceros radica en sus elementos de aleación, particularmente el contenido de cobre (Cu), níquel (Ni) y cromo (Cr).

Elemento químico	ASTM A572 Gr. 50	ASTM A690
Carbono (C, max)	0,23%	0,22%
Manganeso (Mn)	0,50-1.35%	0,60-0.90%
Cobre (Cu, min)	0.20% (cuando se especifique)	0.50%
Níquel (Ni)	-	0.40-0.65%
Cromo (Cr)	-	0.40-0.65%

La diferencia más fundamental entre estos dos aceros radica en sus elementos de aleación, particularmente el contenido de cobre (Cu), níquel (Ni) y cromo (Cr).

ASTM A572 Gr. 50 se basa principalmente en niobio y vanadio para la fuerza. Si bien el cobre se puede agregar a pedido para mejorar la resistencia a la corrosión atmosférica, fundamentalmente no está diseñado para inmersión prolongada o entornos marinos.

ASTM A690 contiene un alto contenido de aleaciones de cobre, níquel y cromo. Esta composición química única permite que el acero forme una capa de óxido protectora de fuerte adhesión (película de pasivación) en su superficie cuando se somete a ciclos alternos húmedos y secos. Por lo tanto, en las zonas de salpicaduras marinas, ASTM A690 exhibe aproximadamente 2 a 3 veces la resistencia a la corrosión del acero al carbono estándar.

2. propiedades mecánicas

En términos de resistencia pura, estos dos grados de acero son muy similares, lo que garantiza que la capacidad de carga de la estructura se pueda mantener al cambiar a un acero resistente a la corrosión.

Propiedad mecánica	ASTM A572 Gr. 50	ASTM A690
Fuerza de rendimiento (min)	50 ksi (345 MPa)	50 ksi (345 MPa)
Resistencia a la tracción (min)	65 ksi (450 MPa)	70 ksi (485 MPa)
Alargamiento en 8 in. (min)	18%	18%

Como se muestra en la tabla anterior, ambos aceros tienen un límite elástico mínimo de 50 Ksi (345 MPa), lo que los hace estructuralmente intercambiables desde la perspectiva del momento de flexión. Sin embargo, ASTM A690 tiene una resistencia a la tracción mínima ligeramente mayor que ASTM A572 Gr. 50.

Análisis costo-beneficio

El ASTM A690 contiene cromo y níquel, lo que lo hace significativamente más caro que otros aceros. Sin embargo, su resistencia superior a la corrosión del agua de mar reduce efectivamente el costo total de propiedad (TCO) de los proyectos marinos.

Costos reducidos de recubrimiento: el uso de A690 a veces puede reducir el grosor de los recubrimientos anticorrosivos requeridos, como la resina epoxi de alquitrán de hulla, o extender el ciclo de mantenimiento para el recubrimiento.

Ahorros en acero de sacrificio (tolerancia a la corrosión): Al diseñar A572 Gr. 50 en ambientes de agua salada, se requiere típicamente un "margen de corrosión" adicional (espesor de acero adicional) para garantizar la seguridad estructural de los pilotes incluso después de décadas de oxidación. Debido a la tasa de corrosión extremadamente baja de A690, se pueden utilizar secciones de chapa más delgadas y livianas en el diseño, ahorrando materias primas y costos de transporte.

Resumen

La elección entre ASTM A572 Gr. 50 y ASTM A690 depende de la aplicación del proyecto:

Para proyectos de ingeniería civil en el interior que requieren alta resistencia estructural y costos de material optimizados, elija ASTM A572 Gr. 50. Para entornos marinos, costeros y de agua salada que requieren resistencia a largo plazo a la corrosión de la zona de salpicaduras, priorice ASTM A690.