ASTM A193 grado B7: material, resistencia y especificación

Respuesta breve: El grado B7 de ASTM A193 es un acero aleado al cromo-molibdeno, templado y revenido, destinado a tornillería para uniones de alta temperatura, alta presión y otros fines especiales. Su resistencia a la tracción mínima es de 125 ksi hasta 2 1/2 in de diámetro y disminuye en diámetros mayores. El B7 tiene alta resistencia mecánica, pero no es acero inoxidable: el recubrimiento, la temperatura de servicio, el grado de la tuerca y la trazabilidad deben especificarse por separado.^{[1] [2]}

Si está decidiendo entre acero aleado y acero inoxidable, empiece por ASTM A193 B7 frente a B8. Esta guía se centra en especificar correctamente el B7.

¿Qué material es el ASTM A193 grado B7?

B7 es un grado de acero aleado al cromo-molibdeno dentro de ASTM A193/A193M. El material se templa y se reviene para obtener la resistencia requerida. Se produce habitualmente a partir de aceros del tipo 4140 o 4142, pero un certificado genérico de 4140 no demuestra el cumplimiento de B7: la tornillería terminada debe cumplir los requisitos aplicables de A193 relativos a composición química, tratamiento térmico, ensayos mecánicos, dimensiones, marcado y certificación.^{[1] [2]}

ASTM A193/A193M abarca el material y los componentes de tornillería para recipientes a presión, válvulas, bridas y accesorios. B7 es, por tanto, un grado de material; no es una especificación completa de la unión ni el nombre de una única forma de producto.^[1]

Resistencia del ASTM A193 B7 según el diámetro

Las propiedades mecánicas mínimas de la serie en pulgadas cambian en límites precisos de diámetro nominal.^{[1] [2]}

No aplique la fila de 125 ksi a todos los diámetros de B7. Por ejemplo, un espárrago B7 de 3 in corresponde a la fila de 115 ksi de tracción y 95 ksi de límite elástico. Son mínimos de la especificación de material, no tensiones admisibles de diseño; el código aplicable —de recipientes a presión, tuberías o equipos— determina la tensión admisible a la temperatura de diseño.

Forma de producto, roscas y marcado

B7 se suministra con frecuencia como espárragos, varilla roscada y pernos con cabeza. La rosca por defecto de ASTM A193 para la serie en pulgadas es de clase 2A según ASME B1.1: paso grueso hasta 1 in y serie de 8 hilos por pulgada para diámetros superiores a 1 in, salvo que el comprador especifique otra cosa. Salvo que la orden de compra indique otro tipo de cabeza, los pernos con cabeza son hexagonales pesados, con dimensiones según ASME B18.2.1.^[3]

El símbolo del grado y la identificación del fabricante son obligatorios en la cabeza del perno o en un extremo del espárrago, sin perjuicio de lo que la norma dispone para productos pequeños y ubicaciones alternativas de marcado. El marcado sirve para la inspección de recepción, pero no sustituye un informe de ensayo de material vinculado a la colada o al lote. Una solicitud de cotización debe indicar si la pieza requerida es un espárrago totalmente roscado, un espárrago para agujero roscado (tap-end), una varilla roscada o un perno con cabeza; “perno B7” por sí solo deja la geometría sin definir.

B7 no es un acero inoxidable resistente a la corrosión

El B7 sin recubrimiento puede corroerse en servicio húmedo o químicamente agresivo. Especifique por separado un acabado aprobado por el proyecto y compruebe su intervalo de temperatura, su efecto sobre la holgura de la rosca y su comportamiento frente a la fricción. El perno y la tuerca deben tener acabados compatibles.

¿Qué tuerca va con el B7?

ASTM A194 grado 2H es la tuerca hexagonal pesada que habitualmente se combina con el B7. Especifique la tuerca con independencia del perno.^[4] La guía de compatibilidad abarca la rosca, el acabado y la selección del conjunto.

B7 y B7M son grados distintos

ASTM A193 grado B7M no debe utilizarse a la ligera como sustituto del B7. Hasta 4 in de diámetro, su resistencia mínima es inferior a la del B7, y su dureza está controlada dentro de un intervalo, con ensayo al 100 %. Si un plano pide B7M, cotice y certifique B7M; no suministre B7 suponiendo una equivalencia.^{[2] [5]}

Datos del B7 que conviene confirmar antes de pedir

Confirme la fila de diámetro, la forma de producto, el acabado y el marcado B7. Un espárrago de 3 in, por ejemplo, pertenece a la fila de 115 ksi de tracción y 95 ksi de límite elástico. Use los ejemplos de pedido de conjuntos para añadir la tuerca, la rosca correspondiente, las dimensiones, las condiciones de servicio y la cantidad.

Referencias

1. ASTM International. ASTM A193/A193M-26 — Standard Specification for Alloy-Steel and Stainless Steel Bolting for High Temperature or High Pressure Service and Other Special Purpose Applications. Alcance vigente y requisitos del comprador.
2. Portland Bolt. ASTM A193 Grades. Resumen del material, el tratamiento térmico y las propiedades mecánicas de B7.
3. Portland Bolt. ASTM A193. Configuraciones de producto, roscas por defecto de la serie en pulgadas y marcado de identificación.
4. ASTM International. ASTM A194/A194M-26 — Standard Specification for Carbon Steel, Alloy Steel, and Stainless Steel Nuts for Bolts for High Pressure or High Temperature Service, or Both. Alcance y requisitos de la especificación de tuercas.
5. Portland Bolt. ASTM A193 B7 vs B7M. Diferencias prácticas en los requisitos mecánicos y en el ensayo de dureza.