De acordo com a norma ASTM F3125, os parafusos estruturais sextavados pesados incluem o original Graus A325 e A490Os parafusos estruturais são divididos em Tipo 1 (aço carbono/baixa liga) e Tipo 3 (aço resistente à corrosão atmosférica). Ambos os tipos podem ser encontrados nas classes A325 e A490 e desempenham papéis cruciais em aplicações estruturais, principalmente em ambientes onde a resistência à corrosão é fundamental. Vamos explorar as principais diferenças entre os parafusos estruturais Tipo 1 e Tipo 3, seus revestimentos e cenários de uso ideais.
1. O que é um parafuso estrutural tipo 1?
Material e resistência (desempenho)
Os parafusos estruturais do tipo 1 incluem parafusos de grau A325 e A490, fabricados em aço de médio carbono (A325) e aço de liga de alto carbono (A490).
- A325 Tipo 1 Os parafusos têm uma resistência à tração de cerca de 120 ksi, o que os torna adequados para construção em geral, incluindo pontes e estruturas de aço.
- A490 Tipo 1 Os parafusos oferecem uma resistência à tração superior, de 150 ksi, tornando-os ideais para aplicações mais exigentes, como ambientes de alta tensão.
Estrutura e Geometria
Os parafusos estruturais do tipo 1 apresentam cabeças sextavadas robustas e são combinados com hporcas sextavadas pesadas e arruelas endurecidas para conexões do tipo fricção ou do tipo rolamento. O comprimento da rosca e o comprimento da haste lisa são projetados de acordo com as normas ASTM F3125 para otimizar o plano de cisalhamento e melhorar a resistência da junta.
Corrosão e névoa salina
Os parafusos do Tipo 1 são fabricados em aço carbono ou aço liga, que não possui a camada protetora de ferrugem do aço patinável. Portanto, requerem revestimentos como galvanização a quente, galvanização mecânica ou revestimentos de zinco-alumínio para atender aos padrões de resistência à corrosão. O tempo exato do teste de névoa salina depende do sistema de revestimento escolhido (por exemplo, galvanização a quente F2329 ou revestimentos de zinco-alumínio F1136). Normalmente, os parafusos do Tipo 1 são fabricados em aço carbono ou aço liga, que não possui a camada protetora de ferrugem do aço patinável. 1 Os parafusos precisam de revestimentos adicionais para atender às especificações do projeto ou do fabricante original em relação à resistência à corrosão.
Cor e Aparência
O material base dos parafusos Tipo 1 é tipicamente aço preto ou cinza escuro. Após tratamentos como galvanização a quente, os parafusos adquirem uma camada áspera de zinco branco-acinzentado, enquanto os revestimentos de zinco-alumínio aparecem como finas camadas cinza-prateadas ou cinza-escuras.
Desenvolvimento e Utilização
Os parafusos A325 e A490 Tipo 1 são amplamente utilizados nos EUA, Canadá e regiões que seguem as diretrizes da AISC e da RCSC. São especialmente comuns em pontes, estruturas metálicas de grande altura e outros projetos de construção pesada, o que os torna uma escolha padrão para empresas de engenharia.
2. O que é um parafuso estrutural tipo 3?
Materiais e características
Os parafusos do tipo 3 devem ser fabricados em aço patinável (também conhecido como aço Corten) com propriedades químicas que lhes permitam formar uma camada de ferrugem estável e protetora quando expostos à atmosfera. Ao contrário do tipo 1, que necessita de um revestimento para proteção contra corrosão, o tipo 3 depende dessa ferrugem autorregenerativa para evitar corrosão adicional, tornando-o particularmente adequado para estruturas de aço patinável.
Avaliação de força
- A325 Tipo 3 Os parafusos têm uma resistência à tração de cerca de 120 ksi, semelhante ao Tipo 1, mas com o benefício adicional da resistência natural à corrosão do aço patinável.
- A490 Tipo 3 Os parafusos oferecem resistência à tração de 150 ksi, semelhante ao Tipo 1, mas com maior resistência. resistência à corrosão devido à capacidade de autoproteção do material.
Aparência e Cor
Tipo 3 Os parafusos, feitos de aço patinável, desenvolvem uma camada de ferrugem marrom-avermelhada com o tempo, o que lhes confere uma aparência uniforme com as vigas ou estruturas de aço patinável circundantes. Essa pátina faz com que se integrem visualmente a outros componentes de aço patinável, principalmente em pontes e paisagens. estruturas.
Corrosão e névoa salina
Os parafusos do tipo 3 são normalmente usados em ambientes atmosféricos naturais e desenvolvem uma taxa de ferrugem lenta e controlada. Eles não são submetidos a testes extensivos de névoa salina como os do tipo 1, pois a principal forma de resistência à corrosão provém da camada de ferrugem que se forma espontaneamente. Os requisitos para testes de névoa salina são frequentemente especificados no projeto de engenharia, mas o foco não é atingir um número extremamente elevado de horas de exposição à névoa salina.
Uso e desenvolvimento
Os parafusos do tipo 3 são comumente usados nos EUA, Canadá e regiões que empregam estruturas de aço patinável, como pontes, estruturas paisagísticas e estruturas metálicas expostas. Eles são frequentemente encontrados em regiões com climas amenos a moderados e baixa exposição ao cloreto.
3. Revestimentos aprovados para parafusos estruturais tipo 1
Para Tipo 1 Parafusos estruturais possuem diversos revestimentos aprovados para aumentar a resistência à corrosão. Revestimentos comuns incluem:
- Galvanização a quente (ASTM F2329)Proporciona uma camada espessa e protetora de zinco para proteção contra corrosão, normalmente usada em parafusos A325 e F1852.
- Galvanização mecânica (ASTM B695)Oferece um revestimento mais fino, mas ainda garante resistência adequada à corrosão. A325 parafusos.
Para parafusos A490 Tipo 1, a galvanização a quente não é recomendada devido ao risco de fragilização por hidrogênio. Em vez disso, recomenda-se o uso de revestimentos de zinco-alumínio, como os definidos nas normas F1136, F2833 e F3019, para proteção contra corrosão.
4. Revestimentos aprovados para parafusos estruturais tipo 3
Os parafusos do tipo 3 são feitos de aço resistente à corrosão atmosférica e normalmente não recebem revestimentos espessos, pois isso interferiria no mecanismo natural de ferrugem. Embora a galvanização a quente não seja recomendada, alguns projetos podem permitir revestimentos finos de zinco-alumínio (por exemplo, F1136 ou F2833) para proteção temporária durante o transporte ou em ambientes onde a proteção de curto prazo seja necessária.
5. Principais diferenças: Parafusos A325 Tipo 1 vs. Tipo 3
| Atributo | A325 Tipo 1 | A325 Tipo 3 |
|---|---|---|
| Material | Aço carbono médio | Aço resistente |
| Resistência à Corrosão | Requer revestimentos como galvanização a quente | Camada autoprotetora contra ferrugem |
| Opções de revestimento | Galvanização a quente, galvanização mecânica, revestimentos de zinco-alumínio | Normalmente usado nu, alguns projetos permitem revestimentos finos de zinco-alumínio |
| Ambiente Ideal | Alta umidade, climas marítimos e ambientes que exigem alta proteção contra corrosão. | Ambientes alternados de umidade e seca, com baixo teor de cloreto, como pontes e paisagens no interior. |
| Aparência | Cinza ou branco devido aos revestimentos | Pátina marrom-avermelhada da camada de ferrugem |
| Manutenção | Em ambientes agressivos, pode ser necessário repintar ou inspecionar. | Requer menos manutenção em ambientes adequados, mas a camada de ferrugem pode se degradar em áreas com alto teor de cloreto. |
| Custo | Geralmente mais barato, custos adicionais para revestimentos | Custo de material mais elevado, mas economia em revestimentos. |
6. Requisitos de marcação para porcas e arruelas tipo 1 e tipo 3
Para nozes (ASTM A563) e arruelas (ASTM F436) utilizadas com parafusos estruturais A325 e A490, o marca na cabeça É necessário para garantir a compatibilidade.
- Porcas tipo 1 estão marcados com “DH” pela aço carbono de alta resistência.
- Porcas tipo 3 incluem o “DH3” marcação, indicando aço resistente.
Anilhas deve ser marcado com o logotipo do fabricante e, para Tipo 3, "3" Marcação para indicar o material de aço patinável.
7. Quando usar parafusos estruturais tipo 1 em vez de parafusos estruturais tipo 3?
Tipo 1:
- Utilize parafusos do Tipo 1 em ambientes com alta umidade, climas marítimos ou áreas expostas à água salgada, onde é necessária alta resistência à corrosão.
- Comumente utilizado em estruturas de aço, edifícios industriais e sistemas de cobertura que requerem revestimentos galvanizados ou de zinco-alumínio.
Tipo 3:
- Os parafusos do tipo 3 são ideais para estruturas feitas de aço patinável, como pontes e estruturas paisagísticas, onde a camada natural de ferrugem oferece proteção contra a corrosão.
- Ideal para uso em regiões do interior com alternância de períodos úmidos e secos e baixa exposição ao cloreto.
8. Perguntas frequentes (FAQ)
Q1: Qual é a principal diferença entre os parafusos estruturais do Tipo 1 e do Tipo 3?
Os parafusos do tipo 1 são feitos de aço carbono ou aço liga e requerem revestimentos como galvanização para proteção contra corrosão, enquanto os parafusos do tipo 3 são feitos de aço patinável e dependem de uma camada natural de ferrugem para proteção.
Q2: Os parafusos do tipo 1 e do tipo 3 podem ser usados de forma intercambiável?
Não, eles são projetados para diferentes condições ambientais. Os parafusos do tipo 1 requerem revestimentos protetores, enquanto os parafusos do tipo 3 são usados onde a camada de ferrugem faz parte do projeto para autoproteção.
P3: Existem regulamentações ambientais específicas para o uso de parafusos do Tipo 1 ou do Tipo 3?
Sim, os parafusos do Tipo 1 normalmente atendem aos padrões RoHS e ELV para proteção contra corrosão, enquanto os parafusos do Tipo 3 são usados em regiões com baixa exposição a cloretos, particularmente em estruturas de aço patinável.
Q4: Por que os parafusos A490 Tipo 1 não podem ser galvanizados a quente?
Os parafusos A490 Tipo 1 são fabricados em aço-liga de alto carbono, e o processo de galvanização a quente envolve o aquecimento dos parafusos a altas temperaturas, o que pode levar à fragilização por hidrogênio no aço. Esse risco de fragilização pode comprometer significativamente a resistência e o desempenho dos parafusos, razão pela qual os parafusos A490 Tipo 1 não são adequados para galvanização a quente. Em vez disso, são utilizados revestimentos de zinco-alumínio para proporcionar resistência à corrosão sem o risco de fragilização.
Q5: Quais são as limitações dos parafusos estruturais A490 Tipo 1?
A principal limitação dos parafusos A490 Tipo 1 é a sua suscetibilidade à fragilização por hidrogênio quando galvanizados a quente. Essa limitação restringe seu uso em ambientes onde a galvanização é necessária para proteção contra corrosão. Em vez disso, recomenda-se o uso de revestimentos alternativos, como os de zinco-alumínio, para fornecer a proteção necessária, mantendo a resistência do parafuso.
9. Conclusão
Portanto, a escolha entre parafusos estruturais Tipo 1 e Tipo 3 depende muito do ambiente e da aplicação. Os parafusos Tipo 1 são ideais para ambientes onde a proteção contra corrosão é fundamental e revestimentos como a galvanização a quente são utilizados, enquanto os parafusos Tipo 3 são perfeitos para estruturas de aço patinável que se beneficiam da camada de ferrugem autorregenerativa. Compreender essas diferenças garante a escolha do fixador correto para cada projeto, maximizando o desempenho e a durabilidade.
