ASTM B241 é a especificação padrão para tubos sem costura de alumínio e{1}liga de alumínio e tubos extrudados sem costura destinados a aplicações de pressão. A designação 1100 refere-se a uma liga de alumínio comercialmente pura contendo no mínimo 99,0% de alumínio. A têmpera H112 indica que o material foi endurecido por deformação-durante processos de trabalho a quente, como extrusão, sem limites rígidos de propriedades mecânicas, mas garantindo estabilidade confiável.
Juntos, o tubo sem costura de alumínio ASTM B241 1100-H112 oferece condutividade elétrica excepcional, resistência superior à corrosão e alta conformabilidade, embora possua resistência mecânica relativamente baixa.
ASTM B241 versus ASTM B210 paraTubo sem costura de alumínio 1100-H112
Ao projetar uma tubulação, selecionar o padrão ASTM correto é fundamental para conformidade e segurança. A ASTM B241 cobre especificamente tubos sem costura de alumínio e tubos sem costura extrudados projetados para transporte de fluidos e aplicações estruturais.
Os gerentes de compras costumam confundir ASTM B241 com ASTM B210 e ASTM B221.
- A ASTM B210 cobre tubos trefilados de alumínio sem costura, que passam por um processo-de trefilação a frio para obter tolerâncias mais rígidas e paredes mais finas, frequentemente usados em instrumentação de precisão.
- A ASTM B221 abrange fios, hastes, barras e formas gerais de alumínio extrudado, mas não garante a integridade estrutural contínua necessária para sistemas de fluidos pressurizados.
Portanto, se o seu projeto envolver a movimentação de produtos químicos ou gases sob pressão moderada, a especificação sem costura ASTM B241 é obrigatória para evitar a ruptura do material.
Composição Química da Liga de Alumínio 1100
| Elemento | Contente (%) | Descrição |
|---|---|---|
| Alumínio (Al) | Maior ou igual a 99,00 | Elemento primário, garante alta condutividade |
| Silício (Si) | Menor ou igual a 0,95 | Elemento de impureza |
| Ferro (Fe) | Menor ou igual a 0,95 | Elemento de impureza |
| Cobre (Cu) | 0.05 – 0.20 | Melhora ligeiramente a força |
| Manganês (Mn) | Menor ou igual a 0,05 | Elemento traço |
| Zinco (Zn) | Menor ou igual a 0,10 | Controle de impurezas |
| Outros (cada) | Menor ou igual a 0,05 | Elementos residuais |
| Outros (total) | Menor ou igual a 0,15 | Resíduos totais |
Esta pureza de 99,0% significa que o tubo de alumínio 1100 não pode ser reforçado através de tratamento térmico. Contudo, a ausência de elementos de liga pesada elimina o risco de corrosão galvânica interna quando o tubo é exposto a produtos químicos agressivos.
Compreendendo o temperamento H112 no tubo de alumínio extrudado 1100-H112
Na metalurgia do alumínio, a têmpera determina como o metal se comporta sob tensão. O "H" designa uma condição de endurecimento-deformação.
Embora você possa ver frequentemente têmperas como H14 (meio-dura) ou H18 (totalmente-dura) em chapas metálicas, a têmpera H112 é exclusiva para produtos extrudados. H112 significa que o tubo adquiriu algum endurecimento por deformação diretamente das temperaturas elevadas do processo de conformação (extrusão a quente). Ele não passa por laminação a frio-subseqüente para aumentar a dureza.
Como a têmpera não é estritamente controlada pelo trabalho a frio, o tubo de alumínio extrudado 1100-H112 permanece relativamente macio. Essa suavidade se traduz em uma ductilidade incrível, permitindo que os fabricantes no local dobrem e alarguem o tubo facilmente.
Processo de fabricação de tubo de alumínio sem costura 1100-H112
O termo “perfeito” dita um processo de fabricação específico e rigoroso.
Para produzir um verdadeiro tubo sem costura ASTM B241, um tarugo sólido de alumínio-de alta pureza é aquecido até seu estado plástico (cerca de 400 a 450 graus Celsius). Em vez de empurrar o metal através de uma matriz de aranha que divide e{5}}solda novamente o alumínio (o que cria um tubo soldado estrutural), o processo sem costura usa um mandril perfurante.
O tarugo aquecido é perfurado no centro pelo mandril e o aríete hidráulico empurra o metal através da cavidade da matriz. O alumínio flui continuamente sobre o mandril, formando um tubo sem qualquer costura de solda longitudinal. Finalmente, o tubo é resfriado e estirado-endireitado para atender às especificações precisas de diâmetro externo (DE) e espessura de parede (WT).
Este processo garante uma espessura de parede uniforme e elimina a deterioração da solda, garantindo que o tubo possa suportar o atrito interno do fluido e a pressão uniformemente em toda a sua circunferência.
Propriedades mecânicas e físicas do tubo sem costura de alumínio 1100-H112
Os engenheiros necessitam de dados exatos para calcular as pressões de ruptura e a dinâmica térmica. Abaixo estão os valores típicos para esta classe e temperamento específicos:
| Propriedade | Valor típico | Recurso de engenharia |
| Resistência à tracção | 90 - 110 MPa | Limite de tração muito baixo |
| Força de rendimento | 35 - 50 MPa | Rende facilmente à conformação a frio |
| Alongamento | 20% Mínimo | Excelente ductilidade à flexão |
| Resistência à corrosão | Excelente | Alta estabilidade química |
| Condutividade Térmica | 220 W/m·K | Transferência rápida de calor |
| Condutividade Elétrica | 59% mínimo do IACS | Aplicação elétrica superior |
Vantagens e limitações do tubo de alumínio 1100-H112
Nenhum material se adapta a todas as aplicações industriais. Compreender os limites operacionais do tubo 1100-H112 evita falhas de engenharia dispendiosas.
Vantagens:
- Excelente resistência à oxidação: Forma uma camada de óxido rápida e uniforme que impede a deterioração atmosférica ou química.
- Alta condutividade térmica e elétrica: torna-o a escolha padrão para trocadores de calor e gabinetes de barramento de alta-tensão.
- Formabilidade superior: pode ser submetido a estampagem profunda, rotação e curvatura-de raio apertado sem fraturar.
- Integridade perfeita: A falta de uma costura de solda evita corrosão localizada e vazamentos no transporte de produtos químicos.
Limitações:
- Baixa resistência mecânica: Com um limite de escoamento de aproximadamente 35 MPa, não pode suportar cargas estruturais pesadas.
- Não tratável termicamente: Você não pode assar ou envelhecer este tubo para aumentar sua dureza.
- Limites de pressão: não é adequado para linhas hidráulicas de alta-pressão ou sistemas de vácuo-extremamente altos.
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Escolhendo entre tubos extrudados 1100-H112, 3003-H14 e 6061-T6
Ao navegar pelo custo do tubo sem costura 1100 vs{1}} e pelos requisitos de aplicação, os gerentes de compras devem combinar a liga com o ambiente.
- Escolha tubo sem costura 1100-H112 se: você estiver movendo produtos químicos sensíveis, precisar de tubo 1100 de alumínio de qualidade alimentar para transferência de fluidos sanitários ou precisar de condutividade térmica máxima para bobinas de trocadores de calor.
- Escolha tubo soldado 3003-H14 se: Você precisa de um tubo industrial de uso geral com 20% mais resistência que 1100 e seu orçamento é apertado.
- Escolha tubo extrudado 6061-T6 se: Seu projeto envolve cargas estruturais pesadas, pneumática de alta pressão ou requer rosqueamento e usinagem CNC de precisão.
- Escolha o tubo marítimo 5052-H32 se: A rede de tubulação ficará exposta diretamente à água salgada ou a ambientes marinhos pesados.
