EN10297-1 Tubo de aço sem costura padrão com elevada resistência mecânica e propriedades de tração controladas para aplicações estruturais

Os tubos de aço circulares sem costura EN 10297-1 são projetados para aplicações mecânicas e de engenharia geral onde são necessários resistência, consistência dimensional, usinabilidade e propriedades mecânicas confiáveis. A norma abrange tubos sem costura de aço não ligado e ligado fornecidos em graus de aço e condições de entrega definidos.

Para aquisições de engenharia geral, E235, E275, E315, E355 e E470 são graus estruturais comumente especificados. Sua resistência mínima ao escoamento varia de 235 MPa a 470 MPa, dependendo do grau e da espessura da parede. Os tubos podem ser fornecidos acabados a quente, trefilados a frio ou laminados a frio, de acordo com a precisão dimensional, qualidade da superfície e processo de usinagem subsequente exigidos.

A estrutura de tolerância dimensional da EN 10297-1 distingue entre a tolerância do diâmetro externo e da espessura da parede, com a tolerância da parede para tamanhos maiores afetada pela relação espessura da parede/diâmetro.

• Alta Resistência Mecânica: A EN 10297-1 fornece vários níveis de resistência adequados para diferentes cargas de engenharia. Para espessuras de parede de até 16 mm, as resistências mínimas típicas ao escoamento são 235 MPa para E235, 275 MPa para E275, 315 MPa para E315, 355 MPa para E355 e 470 MPa para E470.
• Propriedades de Tração Controladas: Para espessuras de parede de até 16 mm, os valores mínimos de resistência à tração são aproximadamente 360 MPa para E235, 410 MPa para E275, 450 MPa para E315, 490 MPa para E355 e 650 MPa para E470. Graus de maior resistência permitem que os projetistas reduzam o peso da seção onde os cálculos de projeto e os requisitos de engenharia aplicáveis permitirem.
• Propriedades Mecânicas Dependentes da Espessura da Parede: As propriedades mecânicas não são representadas por um único valor para todas as dimensões do tubo. A EN 10297-1 reduz a resistência mínima ao escoamento especificada para vários graus à medida que a espessura da parede aumenta. Por exemplo, o E355 tem resistências mínimas ao escoamento de 355 MPa em T ≤ 16 mm, 345 MPa em >16-40 mm, 335 MPa em >40-65 mm, 315 MPa em >65-80 mm e 295 MPa em >80-100 mm.
• Adequado para Componentes de Engenharia Usinados: A construção sem costura elimina a costura de solda longitudinal associada aos tubos soldados. Isso é útil para componentes que requerem usinagem circunferencial, mandrilamento, torneamento, rosqueamento ou remoção localizada de material.
• Múltiplos Graus de Resistência de Uma Família de Normas: Os graus da série E permitem que os engenheiros selecionem o material de acordo com a resistência ao escoamento necessária, em vez de usar um único grau de aço para todas as aplicações. E235 e E275 são adequados para componentes de resistência moderada, enquanto E355 e E470 fornecem maior resistência mecânica.

Uma questão frequente de compra para tubos mecânicos é se o DE e a espessura da parede encomendados deixam tolerância de usinagem suficiente sem criar desperdício excessivo de material. A produção pode, portanto, ser controlada de acordo com o desenho do componente acabado, em vez de apenas um tamanho nominal do tubo. O DE, DI, espessura da parede, ovalidade, retilinidade e comprimento de corte podem ser incluídos na especificação de compra. Para dimensões padrão EN 10297-1, as tolerâncias de DE e parede são selecionadas de acordo com o diâmetro do tubo e a relação T/D; dimensões mais rigorosas podem ser discutidas para tubos trefilados a frio ou usinados, onde tecnicamente viável.

Um grau de aço por si só não é suficiente para aquisições de engenharia. As propriedades mecânicas podem depender da espessura da parede e da condição de entrega. Por esse motivo, a especificação de compra deve identificar a combinação completa do grau EN 10297-1, dimensões e condição de entrega. Por exemplo, E235-E355 podem ser fornecidos em condições +AR ou +N, dependendo dos requisitos, enquanto E470 está tipicamente associado à condição de entrega +AR em tabelas de propriedades padrão. Isso evita a comparação de certificados de material apenas pelo nome do aço, ignorando o estado de entrega.

Compradores profissionais geralmente precisam confirmar se o tubo fornecido corresponde ao grau encomendado, em vez de apenas receber uma designação genérica de material. A composição química, as propriedades de tração, as dimensões, a identificação de fabricação e os resultados da inspeção podem, portanto, ser correspondidos ao calor encomendado ou lote de produção. A documentação de inspeção deve ser especificada na fase de consulta quando a rastreabilidade do material for necessária. Isso é especialmente importante para E470, que possui elementos microaleados controlados, como V e Nb, além da química C-Si-Mn.

Essas normas cobrem categorias de produtos semelhantes, mas não são automaticamente intercambiáveis. A química do grau, as propriedades mecânicas, as tolerâncias dimensionais, os requisitos de teste e as condições de entrega devem ser verificados individualmente antes da substituição.

O tubo de aço circular sem costura EN 10297-1 pode ser usado como material oco inicial para a fabricação de uma bucha de pivô de máquinas de construção. O tubo é cortado no comprimento de tarugo necessário e subsequentemente torneado e mandrilado para as dimensões finais de DE e DI. Um grau adequado, como E355, pode fornecer a resistência necessária para o corpo usinado da bucha, enquanto a construção sem costura fornece material uniforme ao redor da circunferência para usinagem. A seleção final do grau deve ser baseada na carga do componente, tolerância de usinagem, requisito de tratamento térmico e desenho de engenharia.

A tabela a seguir apresenta limites químicos representativos da EN 10297-1 para cinco graus comumente especificados da série E. Os valores são dados em porcentagem em massa.

As propriedades mecânicas variam com a espessura da parede. Os valores a seguir representam os requisitos mínimos relatados para tubos sem costura da série E EN 10297-1. ReH é a resistência mínima ao escoamento e Rm é a resistência mínima à tração. L e T referem-se ao alongamento longitudinal e transversal.

Para seções mais espessas, a resistência mínima ao escoamento diminui de acordo com a faixa de espessura especificada pela norma. Os valores típicos são: