Long Carbon Europe Sections and Merchant Bars · de acero laminados en caliente ... normas nacionales como ASTM A 913-07 y ... NF A 35-501 DIN 17102 DIN 17100 BS 4360 355 460 S 355

HISTAR®Aceros innovadores de alta resistencia para estructuras económicas en acero

Long Carbon EuropeSections and Merchant Bars

Aceros innovadores de alta resistencia para estructuras económicas en acero

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11

Índice

Construcción sostenible con perfiles de acero laminados en caliente 3

1. Introducción 5

2. Características de los aceros HISTAR® 6

3. ¿Cómo reducir el peso de las estructuras mediante los aceros HISTAR®? 10

4. Procedimientos de fabricación y de uso de los aceros HISTAR® 15

5. Condiciones técnicas de suministro 18

Asistencia técnica y Acabado 20

Sus partners 21

1

3

Construcción sostenible con perfiles de acero laminados en caliente

La explotación durable de los recursos naturales en nuestras sociedades industrializadas afecta en gran parte también a las construcciones de nuestro entorno. Ella exige, por lo tanto, que la industria de la construcción modifique las condiciones económicas de los procesos de construcción, principalmente la toma en consideración de los ciclos de vida de las construcciones; y por otra, al nivel de tecnologías, realizar transformaciones tecnológicas interdisciplinares profundas en los procedimientos de construcción, con el fin de poner en pie de igualdad los objetivos de sostenibilidad , económicos y socioculturales, así como su interconexión.

Estos tres objetivos de sostenibilidad,

l ecológicosl económicosl socioculturales

son globalmente interdependientes, pero también ambivalentes, y han de ofrecer respuestas coherentes a cuestiones complejas con el fin de dejar en herencia a las futuras generaciones un entorno edificado en condiciones habitables.

La construcción sostenible realizada con perfiles de acero laminados en caliente se muestra en total consonancia con los diversos aspectos de los objetivos de sostenibilidad:

l Aspectos ecológicos de la sostenibilidad

En este caso, los principales objetivos son la reducción de los residuos de edificación en las en la demolición del edificio al fin de su vida útil, el uso de materiales de construcción inocuos para el medioambiente y para la salud, y el mantenimiento en el

nivel más elevado posible del contenido energético de los materiales ya presentes en los edificios, lo que ,en general, lleva a buscar una mayor eficiencia de los materiales de construcción. El acero utilizado para la fabricación de los perfiles laminados en caliente muestra una excelente eficacia, tratándose del material de construcción más reciclado del mundo. Por un lado, gracias al proceso de fabricación de acero en horno eléctrico, se puede utilizar exclusivamente chatarra como materia prima para su fabricación [Upcycling o Aprovechamiento]. Por otro lado, los elementos de construcción ya montados pueden reutilizarse posteriormente en reconstrucciones o reformas. Además, la fabricación de acero en horno eléctrico conlleva una importante reducción de las emisiones tanto acústicas como de partículas y de CO2, así como un menor consumo de agua y energía.

l Aspectos económicos de la sostenibilidad

En este aspecto, las principales ventajas para los inversores son la reducción de los costes de inversión, la optimización de los costes de explotación, así como la obtención de la máxima duración útil de servicio combinada con la máxima flexibilidad de uso.

En este sentido, el acero utilizado para la fabricación de estos perfiles laminados en caliente descubre a los arquitectos e ingenieros de estructuras posibilidades insospechadas de ajustarse a las exigencias de los inversores, logrando una perfecta simbiosis entre alta calidad, funcionalidad, estética y un montaje sencillo y rápido. El acero recuperado se puede reutilizar todas las veces que se desee, y la reutilización total o parcial de las estructuras de acero muestra un elevado potencial económico si la concepción inicial del proyecto es la adecuada.

l Aspectos socioculturales de la sostenibilidad

Este punto permite al arquitecto combinar sus propios requisitos estéticos con las expectativas sociales del entorno. También, en este sentido, el acero utilizado en la fabricación de los perfiles laminados en caliente permite a los proyectistas una mayor transparencia y esbeltez de la estructura y, simultáneamente, una mayor seguridad y capacidad de carga. El usuario y su entorno social se mueven en un medio sano desde el punto de vista biológico, ya que las construcciones de acero no emiten al medioambiente ningún tipo de sustancia nociva, por lo que no representa peligro alguno para la salud de los seres vivos.

Este folleto tiene como objetivo servir de ayuda a aquellos lectores interesados en lograr las mejores condiciones que hagan posible una construcción moderna, económica, ecológica y sostenible mediante la elección acertada y la utilización apropiada del potencial que ofrece el acero como materia prima.

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1. Introducción

Con el desarrollo de los aceros HISTAR, ArcelorMittal ha logrado crear aceros en los que se combinan un alto límite elástico, una excelente tenacidad a bajas temperaturas y una destacada soldabilidad.

Este desarrollo ha sido posible gracias al innovador proceso de tratamiento término “en línea” de templado y de auto-revenido (Quenching and Self-Tempering - QST), desarrollado por la división Commercial Sections de ArcelorMittal en colaboración con el Centre de Recherches Métallurgiques [Centro de Investigaciones Metalúrgicas] de Lieja.

El proceso QST permite una producción rentable de aceros de construcción y estructuras marinas (offshore) de alta resistencia. Los aceros HISTAR cumplen plenamente las normas europeas y nacionales.

Los perfiles H laminados en caliente en calidad HISTAR permiten la construcción de estructuras aligeradas y competitivas. Con ellos, los ingenieros pueden explotar al máximo las excelentes propiedades de los aceros HISTAR en los diseños de pilares de edificios de gran altura, celosias de gran luz y estructuras marítimas offshore. Los nuevos aceros se adaptan especialmente a las estructuras en las que las limitaciones constituyen el criterio de dimensionamiento y en las zonas sísmicas.

Con los aceros HISTAR, ArcelorMittal cubre las necesidades de los proyectistas reduciendo de forma significativa el peso y el coste de la estructura, respetando a la vez las exigencias de seguridad y desarrollo sostenible.

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Freedom Tower, NYCEn el emplazamiento del antiguo World Trade Center HISTAR 460

5

2. Características de los aceros HISTAR®

1. Descripción de los productos

Los aceros HISTAR corresponden a calidades de acero estructural de baja aleación, en los que se combina de forma óptima una alta resistencia, una buena ductilidad y una excelente soldabilidad. Se pueden suministrar calidades HISTAR con valores mínimos de límite elástico de 355 o 460 Mpa.

En comparación con los aceros estructurales estándar, las calidades HISTAR presentan características mecánicas mejoradas, garantizadas en toda la gama de espesores del producto (Figura 1). Para una mejor adecuación a las diferentes aplicaciones, se pueden suministrar aceros HISTAR con una ductilidad garantizada a temperaturas 0º C, -20° C o hasta -50° C.

Los aceros HISTAR se suministran en estado de laminación termomecánica y según las especificaciones de las normas europeas EN 10025-4:2004 sobre aceros estructurales de grano fino soldables y EN 10225:2001 sobre aceros estructurales soldables para estructuras marinas fijas. Asimismo, estos materiales cumplen los requisitos de otras normas nacionales como ASTM A 913-07 y JIS G 3106:1995. En la Tabla 1 se muestra una comparativa entre las calidades HISTAR y otras calidades estándar de aceros estructurales según sus límites elásticos. Los aceros HISTAR son compatibles con los requisitos de los Eurocódigos para el diseño de estructuras metálicas y mixtas de acero/ hormigón.

Las calidades HISTAR para estructuras marítimas offshore ofrecen las siguientes ventajas adicionales, en concreto:l propiedades mejoradas de deformación en

sentido transversal al espesor con respecto a la resistencia al desgarro laminar (calidades Z).

l propiedades de resiliencia en sentido transversal.

l relación máxima entre los valores de límite elástico y de resistencia a la tracción.

Se comercializan diferentes tipos de calidades HISTAR:

Para construcción de tipo general: HISTAR 355según las especificaciones de S355 M–EN 10025-4:2004HISTAR 355 Lsegún las especificaciones de S355 ML–EN 10025-4:2004HISTAR 460según las especificaciones de S460 M–EN 10025-4:2004HISTAR 460 Lsegún las especificaciones de S460 ML–EN 10025-4:2004

Para estructuras marítimas offshore: HISTAR 355 TZ OSsegún las especificaciones de S355 G11+M–EN 10225:2001HISTAR 355 TZK OSsegún las especificaciones de S355 G12+M–EN 10225:2001HISTAR 460 TZ OSsegún las especificaciones de S460 G3+M–EN 10225:2001HISTAR 460 TZK OSsegún las especificaciones de S460 G4+M–EN 10225:2001

Figura 1: Límite elástico mínimo para aceros HISTAR y calidades EN 10025-4:2004 según el espesor del material

HISTAR® 460

HISTAR® 355

Lím

ite

elás

tico

mín

. (M

Pa)

Espesor del material (mm.)

Tabla 1: Comparación de calidades HISTAR

HISTARLímite

elástico (MPa)

NormasNormas europeas y nacionales Normas anteriores

EN 10025-4:

2004

EN 10025-2:

2004

EN 10225:

2001

ASTM

A 913-07

JIS G 3106:

2004

NF A 35-504

NF A 36-201

NF A 35-501 DIN 17102 DIN 17100 BS 4360

355

460

S 355

S 460

S 355

S 450

S 355

S 460

Gr 50

Gr 65

SM 490 B/C/YB

SM 570

E 355

E 460

E 36 St E 355

St E 460

St 52-3 50 D

55 C

2. Composición química y propiedades mecánicas

En las Tablas 2 y 3 se presentan la composición química y propiedades mecánicas de las calidades HISTAR para la construcción metálica, mientras que las Tablas 4 y 5 recogen los parámetros correspondientes a las calidades destinadas a ser utilizados en estructuras marinas offshore.

3. Tipos de perfiles

Se pueden suministrar perfiles HE con un canto superior o igual a 260 mm. y perfiles IPE con un canto superior a 500 mm. fabricados con aceros HISTAR, siendo asimismo posible el suministro de los correspondientes perfiles ASTM A6 y BS 4.

El espesor de ala máximo es:l 125 mm. para perfiles HISTAR 355 o 460l 63 mm. para perfiles HISTAR 355 L o 460 Ll 40 mm. para calidad HISTAR Offshore (perfiles

con espesor de ala > 40, previo acuerdo).

Para más información sobre la disponibilidad de vigas con clases HISTAR, consulte el programa de ventas de ArcelorMittal para Perfiles y Barras Comerciales.

7


Tabla 2: Composición química de los aceros HISTAR para aplicaciones generales

Tabla 3: Propiedades mecánicas de los aceros HISTAR para aplicaciones generales

Calidades

Composición química

Análisis de colada [%]

C

máx.

Mn

máx.

Si (3)

máx.

P

máx.

S

máx.

Al (2)

mín.

Nb

máx.

Ti

máx.

V

máx.

CEV(1) máx. Espesor nominal [mm.]

> 63

≤ 63 ≤ 125

HISTAR 355 0.12 1.60 0.30 0.035 0.030 0.02 0.05 0.050 0.10 0.39 0.39

HISTAR 355 L 0.12 1.60 0.30 0.030 0.025 0.02 0.05 0.050 0.10 0.39 -

HISTAR 460 0.12 1.70 0.30 0.035 0.030 0.02 0.05 0.050 0.12 0.41 0.43

HISTAR 460 L 0.12 1.70 0.30 0.030 0.025 0.02 0.05 0.050 0.12 0.41 -

CalidadesPropiedades mecánicas

Ensayo de tracciónEnsayo de flexión por choque con

probeta Charpy con entalla en V(1)

Límite elástico mínimo Re [MPa] Resistencia a la tracción Rm

[MPa]

Alargamiento mínimo A

Lo=5,65 √So

[%]

Temperatura

[°C]

Energía absorbida mín.

[J]

Espesor nominal [mm.]

≤ 63> 63

≤ 125

HISTAR 355 355 355 470 -630 220 47

-20 40

HISTAR 355 L 355 - 470-630 22-20 47

-50 27

HISTAR 460 460 450 540-720 170 47

-20 40

HISTAR 460 L 460 - 540-720 17-20 47

-50 27

(1) CEV = C + Mn/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Cu + Ni)/15(2) El requisito sobre el contenido mínimo de aluminio no se aplica si existen elementos fijadores del nitrógeno en cantidad suficiente.(3) Previo acuerdo Si: 0,15 - 0,25 %.

(1) Valor medio de tres probetas, sin que ninguno de sus valores sea inferior al 70 % del valor medio garantizado. Son aplicables las especificaciones de la norma EN 101 13:1993.

9


Tabla 4: Composición química de las calidades HISTAR para aplicaciones marinas offshore

Tabla 5: Propiedades mecánicas de los aceros HISTAR para aplicaciones marinas offshore

CalidadesComposición química

Análisis de colada [%]

C

máx.

Mn

máx.

Si (3)

máx.

P

máx.

S

máx.

Al (2)

mín.

Nb

máx.

Ti

máx.

V

máx.CEV(1)

máx.

HISTAR 355 TZOFFSHORE

0.12 1.60 0.30 0.025 0.010 0.02 0.04 0.025 0.06 0.38

HISTAR 355 TZKOFFSHORE

0.12 1.60 0.30 0.020 0.007 0.02 0.04 0.025 0.06 0.38


0.12 1.70 0.30 0.025 0.010 0.02 0.05 0.025 0.06 0.39


0.12 1.70 0.30 0.020 0.007 0.02 0.05 0.025 0.06 0.39

Calidades

Propiedades mecánicasEnsayo de tracción Ensayo de tracción en sentido

transversal al espesor (1) Ensayo de flexión por choque con probeta

Charpy con entalla en V (2)

Límite elástico mín.Re

[MPa]

Resistencia a la tracción

Rm

Elongación mínima A

Lo=5.65√So

Reducción mínima del área

Zz

Sentido longitudinal

Sentido transversal

(3)

Espesor nominal (mm)

[MPa] [%] [%]

16 > 16 ≤ 40


355 355 460-620 22 25-20° C

KV ≥50 J-20° C

KV ≥27 J


355 355 460-620 22 35-40° C

KV ≥50 J-40° C

KV ≥50 J


460 460 530-720 17 25-20° C

KV ≥60 J-20° C

KV ≥27 J


460 460 530-720 17 35-40° C

KV ≥60 J-40° C

KV ≥50 J

(1) CEV = C + Mn/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Cu + Ni)/15(2) El requisito sobre el contenido mínimo de aluminio no se aplica si existen elementos fijadores del nitrógeno en cantidad suficiente.(3) Previo acuerdo Si: 0,15 - 0,25 %.

(1) Ensayo en sentido transversal al espesor, previo acuerdo. Valor medio de tres ensayos. Solamente para t > 15 mm. (2) Valor medio de tres ensayos en probetas sin reducir, sin que ninguno de sus valores sea inferior al 70 % del valor medio garantizado. Son aplicables las especificaciones de la norma EN 10225:2001.(3) Ensayo realizado con acuerdo previo.(4) Para espesores ≤ 25 mm., ensayo con probeta Charpy en V a -20° C.

3. ¿Cómo reducir el peso de las estructuras mediante los aceros HISTAR®?

En comparación con los aceros estructurales convencionales, las calidades HISTAR, de alta resistencia, permiten reducir el peso y el coste de los pilares de las estructuras , así como el volu-men de soldadura y el tiempo de montaje (ver figuras 2, 3 y 4).149 %

156 %

S 235 JRHE 280 M

4578

S 355 JRHE 320 B

4382

HISTAR 460HE 300 A

4396

68 %70 %

100 %

160 %156 %

S 235 JRHD 400 x 1086

25254

S 355 JRHD 400 x 677

24580

HISTAR 460HD 400 x 463

25156

68 %70 %

100 %

Figura 3: Rentabilidad del uso de acero HISTAR en pilares muy cargados

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 151

HISTAR 460

S 355S 355

S 235S 235

HD 400 x 1086

12

5

L

10 000

0

30 000

20 000

50 000

40 000

70 000

60 000

142 %

100 %

70 %

Figura 4: Influencia de la esbeltez en la capacidad de carga máxima de pilares fabricados con acero convencional y en acero HISTAR

Figura 2: Rentabilidad del uso del acero HISTAR en pilares

11

Peso relativo

Coste relativo de los materiales

Calidad del aceroSección

Carga de rotura (kN.)

Long

itud

de p

ande

o: 3

,5 m



Peso relativo

Coste relativo de los materiales

Long

itud

de p

ande

o: 3

,5 m

Carga de rotura de los pilares

Carga de rotura relativa

Longitud de pandeo [m.]

Car

ga d

e pa

ndeo

[kN

.]

Arc

elor

Mitt

al P

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Lib

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- Ve

lodr

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Ber

lin

En el caso de vigas sometidas a flexión, el uso de perfiles fabricados en las calidades HISTAR permite reducir la sección transversal y el coste de fabricación (Figura 6).

S 235 JRHD 400 x 1086

27027

S 355 JRHD 400 x 634

26260

HISTAR 460HD 400 x 463

27117

100 %

171 %

175 %174 %

73 %78 %

53%

S 235 JRHE 1000 B

1657

S 355 JRHE 900 A

1870

HISTAR 460HE 700 A

1640

100 %

125 %112 %

110 %81 %

87 %

70 %

7 m

Las calidades HISTAR desarrollan todo su potencial en el diseño de los elementos a tracción de celosías. En primer lugar, permiten reducir el peso y, en consecuencia, el coste del acero gracias a su elevado límite elástico. Por otra parte, la reducción del peso propio de la celosía trae como consecuencia el diseño de secciones de menor espesor, lo que, a su vez, redunda en una ahorro adicional en los costes de fabricación (Figura 7). Por último, la posibilidad de suministrar perfiles en longitudes grandes (hasta 32 m., en función de la sección) permite disminuir el coste de las uniones por empalme.

Gracias al alto límite elástico de las vigas HISTAR se puede sustituir vigas complicadas o costosas vigas armadas por perfiles laminados en caliente más económicos (Figura 5)

82 %

62 %

125 11535

130

102 %

120 %

100 %

90

HISTAR 460HD 400 x 1086

505441086

S 355 JRHD 400 x 990

465681320

S 355

474631342

Figura 5: Rentabilidad del uso de pilares HISTAR con respecto a secciones armadas

Figura 7: Rentabilidad del uso de perfiles HISTAR en aplicaciones de celosías

Figura 6: Rentabilidad del uso de perfiles HISTAR en vigas.

13

Coste de fabricación

Peso lineal


Carga de rotura (kN.)Peso (Kg./m)

Long

itud

de p

ande

o: 4

,5 m

.

Pesorelativo a la calidad S 355

Coste acero

Volumen de soldadura



Pesorelativo a la calidad S 355

Coste del acero

Volumen de soldadura



+ chapasPilar en cajón

4. Procedimientos de fabricación y de uso de los aceros HISTAR®

1. Aspectos generales

La observación de las recomendaciones de carácter general incluidas en esta sección permite asegurar la obtención del éxito en los procesos de fabricación, soldadura y tratamiento térmico de aceros HISTAR 355 e HISTAR 460 de grano fino y alta resistencia para aplicaciones estructurales y en estructuras marinas offshore.

Consulte con la división Commercial Sections de ArcelorMittal cualquier otro aspecto que no esté recogido en estas recomendaciones.

2. Mecanizado

Los perfiles HISTAR 355/460 pueden ser mecanizados en las mismas condiciones que los aceros estructurales del mismo nivel de resistencia a la tracción. El desgaste de herramienta producido durante el taladrado y corte de perfiles de calidad HISTAR es similar al que se produce en el caso de perfiles de calidad estructural con valores similares de resistencia a la tracción.

3. Oxicorte

El procedimiento de corte de los perfiles de las calidades HISTAR 355/460 es idéntico al aplicado a aceros estructurales con valores similares de resistencia a la tracción. No es necesario realizar un calentamiento previo en procesos de oxicorte cuando éste se desarrolla a una temperatura ambiente > 0° C.

4. Soldadura

Los aceros HISTAR ofrecen una excelente soldabilidad, tanto si se trata de procesos automáticos como manuales, siempre que se respeten las normas generales de soldadura. Los procesos de soldadura por arco metálico en atmósfera protectora, la soldadura MIG [Metal Inert Gas], la soldadura por arco con electrodo revestido y la soldadura por arco sumergido permiten obtener excelentes resultados al soldar perfiles HISTAR 355 y 460.

El proceso de soldadura permite unir entre sí aceros de calidades HISTAR 355 y 460 y aceros de calidad estructural convencional. En estos casos, el procedimiento de soldadura utilizado deberá tener en cuenta las condiciones requeridas para la soldadura de calidad convencional.

4.1. Temperaturas de precalentamiento

La temperatura de precalentamiento, para evitar la formación de grietas en frío, equivale a la temperatura más baja antes de comenzar la primera pasada y por debajo de la cual la zona de soldadura no descenderá durante el proceso de soldadura.

Gracias al bajo nivel de carbono equivalente de los aceros HISTAR (figura 8), no es necesario realizar un calentamiento preliminar siempre que:l el aporte térmico esté situado

entre 10 y 60 kJ/cm.,l la temperatura del producto sea > 0° C,l se utilicen electrodos de bajos contenido

de hidrógeno y de carbono equivalente.

Figura 8: Temperaturas de precalentamiento para aceros estructurales de calidad convencional y de calidades HISTAR (Según EN 1011-2:2001/Método A)

0,7

0,6

0,5

0,4

0,3

0,2235 275 355 420 460

12

12512

40

80

125

500

ee

vev

st

ese

RR

No es necesario precalentamiento para calidades HISTAR si:l para Re < 460 : H2 ≤ 10 ml. / 100g.l para Re ≥ 460 : H2 ≤ 5 ml. /100g.l E > 10 kJ./cm.

CEV (%) = C + Mn + (Cr+Mo+V) + (Cu+Ni) 6 5 15

14

Aceros de constr

ucción convencionales

Espesor [mm.]

Temperatura de precalentamiento [° C]

Limite elástico Re [MPa]

HISTAR

CEV [%]

En la norma EN 1011-2:2001 se formulan una serie de recomendaciones relativas a las temperaturas de precalentamiento de aceros de grano fino en función del nivel de carbono equivalente, el espesor del producto, el contenido en hidrógeno de los electrodos y el aporte energético (ver figura 3 para el método A de la EN 1011-2:2001). Estas recomendaciones se aplican a las condiciones normales de fabricación y a la soldadura de metal base a temperaturas > 0° C.

A partir de estas recomendaciones y de los resultados de las pruebas específicas realizadas a las calidades HISTAR 355 e HISTAR 460, se han establecido las siguientes temperaturas de precalentamiento:

HISTAR 355: No es necesario realizar precalentamiento en toda la gama de espesores si:l el contenido de hidrógeno difusible del metal

depositado es < 10 ml./100 g.l los valores de aporte energético son > 10 kJ./cm.

HISTAR 460: No es necesario realizar precalentamiento en toda la gama de espesores si:l el contenido de hidrógeno difusible del metal

depositado es ≤ 5 ml/100 g.l los valores de aporte energético son

≥10 kJ/cm.

15

Central de Diandong, R.P. China

Shanghai World Finance Center, R.P. China

selección de los consumibles se deberán tener en cuenta los siguientes criterios:l las propiedades mecánicas del metal de

soldadura cumplirán las especificaciones de la calidad HISTAR, en particular en lo que se refiere a la resiliencia,

l una práctica habitual en las soldaduras es hacer que las propiedades de resistencia a la tracción del consumible sean equivalentes o ligeramente superiores a las del metal base,

l para utilizar un procedimiento “sin precalentamiento”, el metal de soldadura depositado tendrá un bajo contenido en hidrógeno difusible, es decir, H2 ≤ 10 ml./ 100 g. para HISTAR 355 y H2 ≤ 5 ml./100 g. para HISTAR 460,

l antes de su utilización, los fundentes y electrodos básicos revestidos serán sometidos a un proceso de secado durante 2 horas a +300° C y de almacenamiento a +150° C en un horno de secado y/u horno portátil. En caso de que se utilicen electrodos secos, únicamente será necesario almacenarlos a +150° C. En cualquier caso, se deberán seguir las recomendaciones del fabricante.

l al igual que para la soldadura de aceros estructurales convencionales, se recomienda utilizar electrodos con níquel en caso de que se requieran altos niveles de ductilidad a bajas temperaturas (por ej., para puentes, estructuras marinas offshore, etc.).

En la Tabla 7 se resume la información necesaria para una correcta selección de los consumibles de soldadura: propiedades de resistencia y resiliencia de las calidades HISTAR así como las normas relativas a la clasificación de los consumibles para los diferentes tipos de

procesos de soldadura. Además, en dicha tabla se incluyen algunos ejemplos representativos de la selección de consumibles, aunque también pueden ser aceptables otras opciones. Si lo desea, puede formularnos sus consultas sobre las designaciones comerciales pudiendo, asimismo, contactar con los fabricantes de consumibles de soldadura.

El contenido de hidrógeno de los consumibles aparece indicado en la designación standard H5 o H10 para contenidos inferiores a 5 o 10 ml./100 g. respectivamente. Los consumibles utilizados en procesos de soldadura sin fundentes (procedimientos 13, 135 svt. EN ISO 4063:2000) no contienen hidrógeno.

4.3. Preparación de bordes para soldadura Los chaflanes pueden realizarse por oxicorte, mecanizado, plasma o corte por chorro de agua. Es posible realizar sin limitación chaflanes en forma de V o de semi V .En el caso de otros tipos de chaflanes (soldaduras en K o en X), para espesores de material superiores a 63 mm., se recomienda que la raíz del cordón de soldadura esté situada entre un tercio y un cuarto del espesor del material

5. Eliminación de tensiones

En ocasiones, puede ser necesario aplicar un tratamiento PWHT (tratamiento térmico posterior a la soldadura) para la eliminación de tensiones en aquellos casos en los que el diseño de la fabricación y/o las condiciones de tensión tras la soldadura hagan necesaria la reducción de las tensiones residuales.

Tabla 6: Requisitos de precalentamiento para aceros HISTAR 460

Espesor

[mm]

≤25> 25

Contenido de hidrógeno de los consumibles [ml./100 g.]

5-10 ≤ 5

Aporte térmico [kJ./cm.] Aporte térmico [kJ./cm.]

10-15 15-60 10-15 15-60

Sin precalent.100°C

Sin precalent.Sin precalent.




Asimismo, se pueden soldar los productos de calidad HISTAR 460 con consumibles cuyos niveles de hidrógeno estén entre 5 y 10 ml./ 100 g. Se recomienda un ligero precalentamiento en el caso de perfiles de gran espesor cuando la aportación térmica sea baja.

La Tabla 6 recoge los requisitos de precalentamiento aplicables para las calidades HISTAR 460 en función del espesor, el aporte energético y el contenido de hidrógeno de los consumibles utilizados en el proceso de soldadura.

Puede que sea necesario realizar cierto precalentamiento a temperaturas ambiente < 0° C, con electrodos que tienen un alto contenido en hidrógeno, en situaciones de coerción elevada o en el caso de soldadura de baja aportación de energía (como, por ejemplo, soldadura de reparación, soldadura por puntos o soldaduras con una sola pasada realizadas en productos de gran espesor). En el caso de aplicaciones especiales, se puede optar por aplicar un procedimiento de precalentamiento más conservador. En cualquier caso, el precalentamiento no perjudicará la calidad de los aceros HISTAR.

Si la temperatura es ≤ 5º C o si la superficie del perfil está húmeda, antes de realizar la soldadura se recomienda secar la superficie en la zona del surco.

4.2. Consumibles

Se deberá seleccionar el metal de aportación de forma que se garanticen las propiedades mecánicas previstas de la unión soldada. En la

17

Calidad Ensayo de tracción Ensayo de resiliencia

Proceso de soldadura (EN ISO 4063:2000)

Procedimiento111

Procedimiento 13, 135

Procedimiento136

Procedimiento121

HISTARRe mín. [MPa]

Rm (MPa)

A5d mín[%]

Temperatura[°C]

Energía mín. [J]

Norma (Designación)




355 355 470-630 22 -20 40EN 499

(E 42 3 *** H10)EN 440

(G 42 3 ***)EN 758

(T 42 3 *** H10)EN 760EN 756355 L 355 470-630 22 -50 27

355 TZK- OS 355 460-620 22 -40 50EN 499

(E 42 5 *** H5)EN 440

(G 42 5 ***)EN 758

(T 42 5 *** H5)EN 760EN 756

460 460 540-720 17 -20 40EN 499

(E 46 4 *** H5)EN 440

(G 46 3 ***)EN 758

(T 46 3 *** H5)EN 760EN 756

460 L 460 540-720 17 -50 27EN 499

(E 46 5 *** H5)EN 440

(G 46 5 ***)EN 758

(T 46 5 *** H5)EN 760EN 756460 TZK- OS 460 540-720 17 -40 60

Si se requiere una eliminación de tensiones para los productos de aceros HISTAR, ésta se realizará a temperaturas que oscilan entre 530° C y 580° C. El tiempo de mantenimiento recomendado es de 2 minutos por cada mm. de espesor, aunque, en cualquier caso, este intervalo no deberá ser inferior a 30 minutos ni superior a 90 minutos.

6. Enderezado a la llama

Este proceso se caracteriza por un calentamiento rápido y local cuya finalidad principal es eliminar deformaciones o dar a un miembro estructural una forma determinada. 17 Las calidades HISTAR 355/460 admiten este tipo de procesos siempre que se sigan los procedimientos aplicados habitualmente a los aceros de grano fino. En caso de que se deba realizar un recalentamiento local de corta duración en todo el espesor del perfil, se pueden alcanzar temperaturas de enderezado a la llama de hasta 700° C, mientras que si se trata únicamente de recalentamiento superficial y local de la superficie, esta temperatura llega a alcanzar los 900° C.

Para mejorar la eficacia del proceso de enderezado a la llama, se deberán aplicar fuerzas de sujeción al elemento estructural mediante gatos calibrados u otros dispositivos adecuados. En las áreas que van a ser sometidas a enderezado a la llama, las tensiones de las fuerzas de sujeción deberán ser inferiores al límite elástico del acero a temperaturas elevadas.

7. Conformado en caliente

Los aceros HISTAR no son aptos para operaciones de conformado en caliente y normalizado a temperaturas superiores a las del tratamiento para eliminación de tensiones.

8. Conformado en frío

El comportamiento de los aceros HISTAR durante los procesos de conformado en frío es similar al de los aceros estructurales convencionales con el mismo rango de resistencias a la tracción, aplicándose las normas habituales relativas a la deformación en frío. En particular, es recomendable controlar y limitar el grado de deformación en frío. La conformación en frío modifica las propiedades mecánicas del acero,

las cuales deberán seguir siendo compatibles con el uso previsto de la estructura.

9. Galvanizado

Previo acuerdo, las calidades HISTAR se suministran con un contenido en silicio que oscila entre el 0,14 y el 0,25 %, por lo que estos productos permiten la formación de una capa de zinc en un proceso de galvanización en caliente. Se deberán seguir las recomendaciones de fabricación para elementos de acero a galvanizar. Si desea más información al respecto, consulte el folleto “Protección mediante galvanización en caliente de perfiles laminados” (disponible bajo petición).

10. Acabado de las vigas

Con el fin de ahorrar tiempo y costes al cliente, los perfiles de ArcelorMittal pueden suministrarse en condiciones de post-procesado, tales como aserrado en frío, taladrado, recortado, enderezado, contraflechado, achaflanado, soldadura y colocación de conectores, así como el tratamiento superficial.

Tabla 7: Selección del metal de aportación según la clasificación de la norma europea


5. Condiciones técnicas de suministro

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1. Tolerancias de laminación

Las tolerancias sobre dimensiones y peso de las vigas fabricadas en las calidades HISTAR son idénticas a las de los aceros estructurales. Dichas tolerancias se encuentran recogidas en el programa de venta para los perfiles.

2. Ensayos mecánicos

Para las calidades HISTAR se realizan ensayos de tracción y ensayos de impacto en probeta Charpy con entalla en V de acuerdo con la norma EN 10025:2001. Previo acuerdo, se podrán realizar ensayos adicionales aplicándose en estos casos un recargo en el precio.

La frecuencia de los ensayos mecánicos para las calidades HISTAR Offshore cumple con los requisitos de la norma EN 10225:2001, es decir, un ensayo cada 40 t. o fracción restante, realizándose en estos casos las siguientes pruebas: un ensayo de resistencia a la tracción y tres ensayos de flexión por choque sobre probeta Charpy con entalla en V. La posición y orientación de las probetas utilizadas en estos ensayos cumplen los requisitos de EN 10225:2001. Previo acuerdo, se podrán realizar otras pruebas, tales como ensayos de tracción en sentido transversal al espesor, según la norma EN 10025-4:2004, así como ensayos de flexión por choque en sentido transversal, aplicándose en estos casos un recargo en el precio.

Si se requieren otros ensayos, como, por ejemplo, ensayos para la evaluación de la soldabilidad, éstos deberán ser acordados previamente.

3. Ensayos por ultrasonidos

Los ensayos por ultrasonidos se realizan previo acuerdo, aplicándose un recargo por estas pruebas. El cliente y el fabricante acordarán el procedimiento para la realización de las mismas.

4. Certificación

El tipo de certificación se especificará al formular el pedido.

5. Acondicionamiento de la superficie

El estado superficial estándar de las vigas HISTAR cumple la norma europea EN 10163-3:2004, Clase C, Subclase 1; siendo posibles, previo acuerdo, otras condiciones de suministro.

Previo acuerdo, el material podrá ser suministrado granallado con o sin recubrimiento, aplicándose un recargo en el precio por ello. El cliente y el fabricante acordarán el procedimiento para la aplicación de este tratamiento.

Asistencia técnica y Acabado

Acabado

Para completar las posibilidades técnicas de nuestros interlocutores, nos hemos dotado de potentes herramientas de acabado y ofrecemos una amplia gama de servicios, tales como:

l Taladradol Oxicortel Recorte en Tl Entalladol Contraflechadol Curvadol Enderezadol Aserrado en frío a la longitud exactal Soldadura de conectoresl Granalladol Tratamiento de superficie

Asistencia técnica

Nos complace ofrecerle asesoramiento técnico gratuito para optimizar el uso de nuestros productos y soluciones en sus proyectos y responder a todas sus preguntas sobre el uso de perfiles y barras comerciales. Este asesoramiento técnico abarca el diseño de elementos estructurales, los detalles de construcción, la protección de las superficies, la protección contra incendios, la metalurgia y la soldadura.

Nuestros especialistas están a su disposición para apoyar su iniciativas en cualquier parte del mundo.

Para facilitar el diseño de sus proyectos, ofrecemos igualmente software y documentación técnica que puede consultar o bajar desde nuestra página web

www.arcelormittal.com/sections

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En ArcelorMittal contamos también con un equipo de profesionales multiproducto especializado en el mercado de la construcción: la división Building & Construction Support (BCS).

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Long Carbon Europe Sections and Merchant Bars · de acero laminados en caliente ... normas nacionales como ASTM A 913-07 y ... NF A 35-501 DIN 17102 DIN 17100 BS 4360 355 460 S 355