¿Qué es la norma ASTM A105? Guía sobre este grado de acero al carbono

ASTM A105 es uno de los aceros al carbono forjados más utilizados para componentes de tuberías en aplicaciones industriales. Conocido por su resistencia, versatilidad y rentabilidad, desempeña un papel clave en los sectores del petróleo y el gas, la petroquímica, la generación de energía y la construcción naval. Esta guía abarca todo lo necesario sobre ASTM A105: sus propiedades químicas y mecánicas, aplicaciones, comparación con grados similares y consejos para obtener productos de calidad.

¿Qué es el acero al carbono ASTM A105?

ASTM A105 es una especificación estándar para componentes de tuberías de acero al carbono forjado utilizados en sistemas de presión en condiciones de servicio a temperatura ambiente y alta temperatura. Incluye principalmente accesorios, bridas, válvulas y piezas forjadas para recipientes a presión. Emitida por ASTM International, esta especificación se aplica a materiales de acero al carbono forjados y tratados térmicamente para cumplir con las exigentes condiciones de rendimiento.

El acero redondo A105 corresponde a la norma estadounidense ASTM A105/A105M "Forjados de acero al carbono para componentes de tuberías". La "A" representa el acero estructural al carbono ordinario. Se utiliza ampliamente en la fabricación y producción de recipientes de alta presión, accesorios para tuberías, válvulas y bridas para la industria petroquímica. Dado que esta norma solo estipula un tipo de acero al carbono forjado, el A105 también se considera un grado de acero al carbono forjado. El A105 es un acero forjado con bajo contenido de carbono, similar a las tuberías de acero Sch 20. Existen dos normas: la estadounidense "ASTMA105/A105M Carbon Steel Forgings for Pipeline Components" y la china "GB/T12228-2006 Technical Conditions for Carbon Steel Forgings for General Valves".

Composición química del acero al carbono ASTM A105

La resistencia y soldabilidad del acero A105 se deben a su composición química cuidadosamente equilibrada. A continuación, se presenta un desglose típico:

Element	Composition (%)
Carbon (C)	≤ 0.35
Manganese (Mn)	0.60 – 1.05
Phosphorus (P)	≤ 0.035
Sulfur (S)	≤ 0.040
Silicon (Si)	0.10 – 0.35
Copper (Cu)	≤ 0.40
Nickel (Ni)	≤ 0.40
Chromium (Cr)	≤ 0.30
Molybdenum (Mo)	≤ 0.12

Estos valores pueden variar ligeramente según el fabricante, pero todos deben cumplir con las normas ASTM A105/A105M.

Propiedades mecánicas del acero al carbono ASTM A105

El acero ASTM A105 ofrece una excelente resistencia mecánica en condiciones de alta tensión y presión. A continuación, se muestran los valores típicos:

Property	Value
Tensile strength (psi) min	70,000 psi
Yield strength (psi) min	36,000 psi
Elongation in 2″ (%) min	22%
Reduction of area (%) min	30%
Brinell Hardness (BHN) max	187

Requisitos de Tratamiento Térmico

Los componentes ASTM A105 pueden suministrarse normalizados, normalizados y revenidos, o templados y revenidos.
Se requiere tratamiento térmico para componentes con espesores de sección superiores a 10 cm (4 pulgadas).
La normalización se aplica a menudo para mejorar la consistencia mecánica y el refinamiento del grano.
En algunos casos, se puede realizar un alivio de tensiones después del mecanizado o la soldadura para minimizar las tensiones residuales.

Aplicaciones Comunes del Acero al Carbono ASTM A105

Debido a su resistencia y disponibilidad, el acero al carbono A105 se utiliza ampliamente en:
Bridas forjadas (cuello de soldadura, ciegas, deslizantes, soldadura de encaje)
Conexiones forjadas (codos, tes, reductores)
Válvulas y cuerpos de válvulas
Boquillas de recipientes a presión
Piezas de bombas y compresores
Estos componentes son esenciales en tuberías para petróleo y gas, sistemas de agua, plantas petroquímicas e infraestructura energética.

Certificaciones y normas de ASTM A105

Los materiales ASTM A105 generalmente se fabrican de acuerdo con:
ASME B16.5 (para bridas de tubería)
NACE MR0175/ISO 15156 (para servicio agrio en petróleo y gas)
EN 10204 3.1 / 3.2 MTC (certificados de prueba de fábrica)
END: Inspección ultrasónica, por partículas magnéticas o por líquidos penetrantes cuando sea necesario
Asegúrese de que su proveedor ofrezca trazabilidad y certificación para cada lote para cumplir con sus requisitos de garantía de calidad.

A105 vs. A105N: ¿Cuál es la diferencia?

Aunque A105 y A105N son químicamente idénticos, la distinción radica en la condición del tratamiento térmico. La "N" en A105N significa normalizado, lo que significa que el material se ha sometido a un proceso de tratamiento térmico para refinar la estructura del grano y mejorar la uniformidad mecánica.
De hecho, ASTM A105 permite requisitos adicionales según las condiciones de servicio. La especificación del pedido puede incluir sufijos para indicar el método de tratamiento térmico:
A – Recocido
N – Normalizado
NT – Normalizado y revenido
QT – Templado y revenido
Si bien el A105 y el A105N comparten la misma composición química, sus propósitos prácticos varían según el entorno operativo, como altas temperaturas o condiciones corrosivas que requieren mayor estabilidad estructural.

Aplicaciones típicas del acero al carbono ASTM A105

El acero al carbono ASTM A105 se utiliza comúnmente en la fabricación de:
Accesorios para tuberías (codos, tes, reductores)
Bridas (de cuello soldado, deslizantes, de encastre, ciegas)
Válvulas y cuerpos de válvulas
Componentes de recipientes de alta presión
Sus propiedades mecánicas lo hacen especialmente adecuado para entornos de alta temperatura y alta presión.