Tubo laminado a frio ASTM A513 tipo 2 - grau 1010, acabamento DOM de 1" x 0,065" para componentes automotivos
Tubo de aço laminado a frio - ASTM A513 Tipo 2 Graus 1010, 1015, 1020, 1026 (...
ASTM A513 Tipo 5 define tubos trefilados a frio soldados por resistência elétrica (ERW) produzidos pelo processo Drawn Over Mandrel (DOM). Uma tira de aço plana é primeiro formada por rolo, soldada e depois estirada a frio através de uma matriz e sobre um mandril fixo. A operação de trefilação trabalha o metal a frio, reduzindo o diâmetro e a espessura da parede enquanto refina a zona de solda e a estrutura do grão. O resultado é um tubo mecânico com concentricidade uniforme, tolerâncias rígidas e acabamento superficial muito superior ao produto HREW soldado.
O processo DOM elimina o flash de solda interno e as concentrações de tensão residual comuns em tubos ERW padrão. A resistência ao escoamento sobe para um mínimo de 60.000 psi, com resistência à tração atingindo 70.000 psi para classes típicas de aço 1020/1026. Esta combinação de precisão dimensional, superfície interna lisa e propriedades mecânicas aprimoradas torna o ASTM A513 Tipo 5 a escolha padrão para aplicações de suporte de carga de alto ciclo.
| Propriedade | ASTM A513 Tipo 5 DOM | ASTM A513 Tipo 1 HREW |
|---|---|---|
| Força de rendimento (ksi) | 60–70 | 45–50 |
| Tolerância DO (pol.) | ±0,005 | ±0,010 |
| Rugosidade da Superfície ID (Ra) | ≤63 μin | 125 μin típico |
| Visibilidade da costura de solda | Misturado, quase invisível | Visível, pode conter flash |
ASTM A513 Tipo 5 abrange aço carbono dos graus 1008 a 1026, sendo 1020 e 1026 os mais comuns. O padrão exige uma condição de acabamento completo e estirado a frio para todos os tubos DOM. A química típica para DOM grau 1020 permanece entre C 0,18–0,23%, Mn 0,30–0,60%, P ≤0,040% e S ≤0,050%. Esta composição oferece soldabilidade, usinabilidade e resposta de trabalho a frio equilibradas. Para requisitos de resistência mais elevados, o 1026 DOM eleva o carbono para 0,22–0,28% e o manganês para 0,60–0,90%.
Os mínimos de propriedades mecânicas de acordo com ASTM A513 são idênticos entre os tipos, mas o DOM os excede rotineiramente. O padrão exige rendimento de 45 ksi e tração de 55 ksi; os valores reais de DOM são de rendimento de 60–70 ksi e de tração de 70–80 ksi, com alongamento em 2 polegadas normalmente de 15–25%. As tolerâncias dimensionais são onde o DOM realmente se separa do tubo comum. OD, parede e ID são controlados em bandas muito mais estreitas.
| Faixa de diâmetro externo (pol.) | Tolerância DO (± pol.) | Grau típico de tolerância de identificação alcançável |
|---|---|---|
| Até 1.000 | 0.004 | H8–H9 |
| 1.001–2.500 | 0.005 | H8–H9 |
| 2.501–4.000 | 0.006 | H9 |
| 4.001–6.000 | 0.008 | H9–H10 |
| 6.001–8.000 | 0.010 | H10 |
| 8.001–12.000 | 0.015 | H10–H11 |
Essas tolerâncias são alcançáveis em execuções de produção em séries de espessura de parede padrão (0,049", 0,065", 0,083", 0,120", 0,188"). Tolerâncias personalizadas mais rigorosas podem ser negociadas. Quando a precisão do DI é crítica - por exemplo, em aplicações de cilindro hidráulico - os tubos podem ser mantidos em ISO H8 (por exemplo, 0,0010" para um DI nominal de 1,000"). Emparelhamento de um DOM o tubo com um ID H8 e uma haste de pistão padrão usinada com folga f7 produz a folga controlada que prolonga diretamente a vida útil da vedação.
A seleção da tubulação mecânica correta geralmente se resume a custo, prazo de entrega e limites de desempenho. DOM, HREW (ASTM A513 Tipo 1) e sem costura trefilado a frio (CDS, normalmente de acordo com ASTM A519) formam o trio principal. A matriz de decisão abaixo captura as compensações que os engenheiros experientes pesam.
| Critério | HREW (Tipo 1) | DOM (Tipo 5) | Sem Costura Trefilado a Frio (CDS) |
|---|---|---|---|
| Custo relativo (por pé, mesmo tamanho) | Mais baixo | 20–30% acima do HREW | 10–20% acima do DOM |
| Força de rendimento (ksi, típico 1020) | 45–50 | 60–70 | 55–75 (dependente da série) |
| Tolerância DE (± pol., 1,5” DE) | 0.010 | 0.005 | 0,005–0,008 |
| Rugosidade da superfície ID (Ra μin) | 80–125 | 32–63 | 40–80 |
| Integridade da linha de solda | Solda preservada, potencial riser de tensão | Solda totalmente recristalizada, propriedades próximas do metal base | Sem solda – estrutura homogênea |
| Disponibilidade típica de estoque (OD até 6”) | Alto | Muito alto | Moderado – tipos comuns em estoque, outros pedidos de usinagem |
O DOM oferece o melhor equilíbrio entre custo, precisão e disponibilidade de estoque para a maioria das aplicações mecânicas. O CDS torna-se a melhor escolha quando o componente sofre pressões internas extremas acima de 5.000 psi, requer uma ausência garantida de microestruturas de linha de solda ou quando são necessários altos graus de liga (4130, 4140) em forma contínua. O HREW é perfeitamente adequado para peças estruturais de baixa tensão, onde o acabamento superficial e as dimensões internas estreitas não impulsionam o desempenho.
Do ponto de vista do processamento, o DOM também solda de forma mais limpa do que o HREW porque o ID trefilado a frio não retém contaminantes perto de um cordão de solda residual. Os fabricantes relatam consistentemente menos defeitos de porosidade quando soldam TIG DOM em comparação com tubos soldados. Para fadiga de alto ciclo, o estiramento pode aumentar o limite de resistência em 15–25% em comparação com o mesmo tubo ERW de base, graças às tensões superficiais compressivas e à eliminação de entalhes geométricos agudos na costura de solda. Se você precisar de capacidade máxima de pressão em um cilindro hidráulico, um tubo hidráulico sem costura estirado a frio oferece a estrutura homogênea definitiva, mas espera um prazo de entrega mais longo e um custo por metro mais alto.
A tubulação DOM ASTM A513 Tipo 5 aparece onde quer que um diâmetro interno suave e preciso e alta resistência mecânica convergem com sensibilidade ao custo.
Para os construtores de cilindros hidráulicos, a capacidade de passar diretamente do tubo DOM ao cilindro acabado — ignorando a etapa de afiação do furo — é uma alavanca de custos significativa. Quando a aplicação exige um ID ultra-suave e um ajuste ISO H8 preciso, DOM pré-aprimorado ou tubo SRB afiado as opções fornecem rugosidade abaixo de Ra 0,4 μm, mantendo a tolerância ID dentro de alguns dez milésimos. Em eixos de transmissão, o emparelhamento de um tubo externo DOM com um eixo interno de alta resistência cria um conjunto robusto e leve que supera a barra sólida em cerca de 25% em relação à rigidez torcional em relação ao peso.
A tubulação DOM conforme trefilada chega com uma fina película de lubrificante de trefilação residual e um acabamento brilhante e liso. Muitas aplicações requerem proteção adicional contra corrosão ou modificação de superfície. A tabela abaixo destaca rotas comuns de pós-processamento.
| Processo | Resistência à corrosão | Custo relativo | Caso de uso típico |
|---|---|---|---|
| Oleado (conforme desenhado) | Interior, curto prazo | Mais baixo | Peças internas da máquina, conjuntos cheios de óleo |
| Fosfato e Óleo | Interior, umidade moderada | Baixo | Tambores de cilindro hidráulico, antes da pintura |
| Eletrodeposição (E-Coat) | Alto — 500 hours salt spray | Médio | Componentes do chassi, tubos de ligação expostos |
| Galvanização por imersão a quente | Muito alto outdoors | Altoer | Tubos externos estruturais, postes |
Fosfatização com óleo é o tratamento mais comum para tubos de cilindros hidráulicos porque cria uma camada microporosa que retém o óleo, resiste à ferrugem durante o armazenamento e fornece uma excelente base para adesão da tinta. Se o conjunto viver em um ambiente externo corrosivo, o sistema E-coat ou um sistema líquido de duas camadas oferece de 500 a 1.000 horas de proteção neutra contra névoa salina sem alteração significativa de dimensão. Para tubos DOM que serão soldados após o acabamento, uma simples camada de óleo costuma ser mais segura, pois camadas pesadas de fosfato podem introduzir porosidade na solda. Disponibilizamos cartuchos DOM em condições padrão de lubrificação e podemos providenciar fosfatização, revestimento eletrônico ou galvanização aplicados na fábrica de acordo com suas especificações.
A tubulação DOM padrão armazenada por nossos parceiros de usinagem abrange diâmetros externos de 0,250" a 12.000", com espessuras de parede de 0,028" a 0,750". Tamanhos fracionários e decimais estão disponíveis. Muitos distribuidores listam mais de 500 combinações de tamanhos de parede prontas para corte imediato no comprimento.
Apoiamos a prototipagem de pequenos lotes, bem como quantidades completas de caminhões. Para projetos que necessitam de uma tolerância ID exata ou de um acabamento superficial especial, oferecemos opções personalizadas de trefilação a frio e de brunimento. Um Tubo de aço DOM o pedido normalmente é enviado de um dos vários armazéns regionais, mantendo o prazo de entrega de 1 a 5 dias úteis para peças cortadas em tamanhos comuns. Quando você precisar de tubos de eixo de transmissão de precisão com padrões específicos de limpeza e excentricidade, também oferecemos Tubulação do eixo de transmissão de precisão ASTM A513/A519 em formatos completos ou pré-cortados.
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