Guia Completo ASTM A193 B7: Especificações, Aplicações e Certificação
Tudo que você precisa saber sobre parafusos ASTM A193 B7 para aplicações de alta temperatura: especificações técnicas, composição química, propriedades mecânicas, aplicações industriais e requisitos de certificação.
ASTM A193 B7 é a especificação para parafusos de aço liga cromo-molibdênio temperado e revenido, projetados para serviços de alta temperatura (-29°C a +454°C). Usado em refinarias, petroquímicas e termelétricas. Resistência à tração mínima de 862 MPa (125 ksi) para diâmetros até 2½".
1. O Que É ASTM A193 B7?
ASTM A193 B7 é a especificação para parafusos de aço liga temperado e revenido, projetados especificamente para serviços de alta temperatura em aplicações industriais críticas. A norma ASTM A193 (American Society for Testing and Materials) define os requisitos para materiais de fixação destinados a equipamentos de pressão e componentes que operam em temperaturas elevadas.
Características Principais do B7
- Material: Aço cromo-molibdênio (Cr-Mo)
- Tratamento térmico: Temperado e revenido
- Faixa de temperatura: -29°C a +454°C (-20°F a +850°F)
- Diâmetros disponíveis: 1/4" a 4" (M6 a M100)
- Resistência à tração: Mínimo 125.000 psi (862 MPa)
- Limite de escoamento: Mínimo 105.000 psi (724 MPa)
Por Que B7 É o Padrão da Indústria?
O ASTM A193 B7 tornou-se o padrão global para aplicações de alta temperatura devido à sua combinação única de propriedades:
Alta Resistência Mecânica
Mantém propriedades mecânicas elevadas mesmo em temperaturas de operação de 400-450°C, essencial para equipamentos pressurizados.
Resistência à Fluência
Cromo e molibdênio conferem excelente resistência à fluência (creep), evitando deformação permanente sob carga constante em alta temperatura.
Disponibilidade Global
Reconhecido mundialmente com equivalências em normas internacionais (DIN, ISO), facilitando especificação em projetos globais.
2. Composição Química do ASTM A193 B7
A composição química do B7 é cuidadosamente controlada para garantir as propriedades de alta temperatura. Os principais elementos de liga são:
| Elemento | % Mínimo | % Máximo | Função |
|---|---|---|---|
| Carbono (C) | 0.37% | 0.49% | Fornece resistência mecânica base |
| Cromo (Cr) | 0.75% | 1.20% | Resistência à oxidação e corrosão em alta temperatura |
| Molibdênio (Mo) | 0.15% | 0.25% | Resistência à fluência e estabilidade em alta temperatura |
| Manganês (Mn) | 0.65% | 1.10% | Melhora trabalhabilidade e resistência |
| Silício (Si) | 0.15% | 0.35% | Desoxidante e estabilizador |
| Fósforo (P) | - | 0.035% | Impureza controlada |
| Enxofre (S) | - | 0.040% | Impureza controlada |
Importância do Controle Químico
Atenção: A composição química deve ser certificada por análise laboratorial (certificado EN 10204 tipo 3.1 ou 3.2). Desvios da composição especificada podem comprometer severamente as propriedades mecânicas em alta temperatura, resultando em falhas catastróficas. Sempre exija certificado de composição química do lote.
3. Propriedades Mecânicas
As propriedades mecânicas do ASTM A193 B7 variam conforme o diâmetro do parafuso devido ao efeito de massa no tratamento térmico:
Requisitos à Temperatura Ambiente (20°C)
| Diâmetro | Resistência à Tração (mín.) |
Limite de Escoamento (mín.) |
Alongamento (mín.) |
Redução de Área (mín.) |
|---|---|---|---|---|
| ≤ 2½" (≤ 65mm) | 125 ksi (862 MPa) | 105 ksi (724 MPa) | 16% | 50% |
| > 2½" a 4" (> 65mm a 100mm) | 115 ksi (793 MPa) | 95 ksi (655 MPa) | 16% | 50% |
| > 4" a 7" (> 100mm a 180mm) | 100 ksi (690 MPa) | 75 ksi (517 MPa) | 18% | 50% |
Dureza Típica
23-33 HRC
Rockwell C Scale
Módulo de Elasticidade
200 GPa
29.000 ksi
Coeficiente de Expansão
12.3 μm/m°C
20-500°C
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4. Limites de Temperatura de Operação
O ASTM A193 B7 foi desenvolvido especificamente para serviços de alta temperatura, mas tem limites bem definidos:
Faixa de Temperatura Recomendada
MÍNIMA
-29°C
(-20°F)
MÁXIMA CONTÍNUA
454°C
(850°F)
MÁXIMA INTERMITENTE
540°C
(1000°F)
Atenção: Acima de 454°C
- Acima de 454°C, as propriedades mecânicas começam a degradar rapidamente
- Entre 454-540°C, use apenas para operação intermitente com fatores de segurança maiores
- Acima de 540°C, o B7 NÃO é recomendado - considere ASTM A193 B8 (inox) ou superligas
- Oxidação superficial acelera acima de 400°C - considere revestimentos protetores