Como alguien profundamente involucrado en la industria de fabricación de metales, he aprendido que comprender chapa de metal El acero es crucial para cualquier proyecto. En este artículo, exploraré los distintos tipos y especificaciones de chapa de acero, junto con los cálculos teóricos de masa, esenciales para una planificación precisa de proyectos. Al desglosar estos conceptos, mi objetivo es brindarle el conocimiento necesario para seleccionar los materiales adecuados y garantizar que sus diseños sean eficientes y eficaces. Profundicemos en los detalles para que comprenda mejor este componente vital de la metalurgia.

Se utilizan muchos tipos de acero para procesamiento de chapa metálica y se utilizan diversas variedades de grados de acero. Para indicar el grado y la especificación del material metálico, se suelen realizar marcas sobre el material. Los métodos más comunes incluyen el coloreado, la impresión y el colgado. Las marcas con código de color en los materiales metálicos indican el tipo y el número de acero, y se pintan en el extremo del material o en su exterior. El acero entregado en paquetes debe pintarse en la cara final del mismo extremo, mientras que las bobinas se pintan en la cara exterior del volumen. Los métodos de coloración específicos se detallan en las normas pertinentes y permiten identificar los materiales de acero según su código de color. La siguiente tabla muestra las marcas de color pintadas para aceros comunes. 

Tipo de tubo de acero	Marcas de coloración	Tipo de tubo de acero	Marcas de coloración
05~15	Blanco	acero al manganeso	Amarillo + Azul
20~25	Marrón + Verde	acero al silicio-manganeso	Rojo + Negro
20~25	Marrón + Verde	acero cromado	Azul + Amarillo
45~85	Blanco + Marrón	W12Cr4V4Mo	Uno en marrón + uno en amarillo
15Mn~40Mn	Dos de blanco	W18Cr4V	Uno en marrón + uno en azul
15Mn~40Mn	Dos en blanco y verde	W9Cr4V2	Dos en marrón

En el proceso de producción de chapa metálica, no basta con identificar el número de acero. Dado que el acero utilizado en la producción es suministrado por las acerías según especificaciones de tamaño, es necesario realizar una selección razonable de especies y especificaciones de acero para mejorar la calidad del producto y el aprovechamiento del acero, reduciendo así los costos de producción. 

Además, a menudo es necesario calcular la calidad teórica de los productos de chapa metálica en términos de fabricación, transporte y elevación, y control de costes de producción. 

Variedades y especificaciones de acero para chapa metálica acero

Según la variedad de acero utilizada y la forma de la sección, el acero para el procesamiento de chapa metálica se puede dividir en cuatro categorías principales: placas, tubos de acero, perfiles y alambres de acero. Las dimensiones y especificaciones de cada categoría son, principalmente, las siguientes. 

●Platos

La placa tiene principalmente placa de acero, acero plano, placa de acero estampada, etc., la entrega de la placa, sus especificaciones de tamaño, la desviación permitida del espesor deben estar en línea con los estándares nacionales correspondientes, el Apéndice A proporciona la placa de acero y la tira de acero, la placa de acero estampada y otros materiales metálicos especificaciones de tamaño y desviación permitida del espesor. 

Placa de acero. Las especificaciones de la placa de acero se indican según su espesor. Por ejemplo, "24" se refiere a un espesor de t = 24 mm. La placa de acero se utiliza comúnmente en la fabricación de recipientes a presión, cajas, carrocerías y componentes estructurales de acero. Existen dos categorías principales: placas de acero delgadas y placas de acero gruesas, según su espesor. 

La placa de acero delgada es una placa de acero con un espesor de entre 0,2 y 4 mm. Su ancho es de 500 a 1500 mm y su longitud de 1000 a 4000 mm. También está disponible en rollos. Existen dos tipos de placas de acero delgadas: laminadas en caliente y laminadas en frío. Se utilizan comúnmente en los sectores automotriz, eléctrico, mecánico y otros sectores industriales, en la fabricación de viviendas, tanques de agua, tanques de combustible, piezas estampadas, etc. Algunas placas de acero delgadas se utilizan después del laminado, decapado, galvanizado, estañado y placas de acero compuestas con recubrimiento de plástico en la superficie. Estas placas de acero delgadas se utilizan principalmente como piezas estampadas o componentes que requieren resistencia a la corrosión, como contenedores, fregaderos, tuberías de ventilación y láminas corrugadas para techos. 

La placa de acero gruesa es una placa de acero con un espesor de 4 mm o más. Generalmente, la placa de acero de 4 a 25 mm de espesor se denomina placa media, la de 25 a 60 mm se denomina placa gruesa, y la de más de 60 mm se lamina en un laminador especial de espesor extra grueso. El ancho de la placa de acero gruesa es de 600 a 3000 mm y la longitud, de 4000 a 12000 mm. 

Las placas de acero gruesas se dividen en placas de acero para calderas, placas de acero para recipientes a presión, placas de acero marinas, placas de acero para puentes y placas de acero especiales según sus aplicaciones. 

El material más utilizado en el proceso de estampación es la placa de acero delgada laminada con un espesor inferior a 4 mm. Según la norma nacional GB/T708-2006, la precisión del espesor de la placa de acero se puede dividir en cuatro grupos: I (superficie de acabado avanzado especial), II (superficie de acabado avanzado), III (superficie de acabado superior) y IV (superficie de acabado ordinario). Cada grupo se puede dividir en Z (profundidad de embutición máxima), S (profundidad de embutición profunda) y P (profundidad de embutición ordinaria), según el nivel de profundidad de embutición. P (embutición profunda ordinaria) tiene tres niveles. En la información y los planos del proceso de estampación, existen disposiciones especiales para la representación de los materiales, como...

Indica: placa de acero 08, tamaño de placa 1,0 mm x 1000 mm x 1500 mm, precisión ordinaria, superficie de acabado avanzado, placa de acero laminada en frío de grado profundo con embutición profunda. 

Acero plano. Especificaciones del acero plano con el ancho y el espesor marcados conjuntamente. Por ejemplo, acero plano de 40 × 5, es decir, 40 mm de ancho y 5 mm de espesor. 

⒊Placa de acero estampada. El método de etiquetado de la placa de acero estampada es el mismo que el de la placa de acero, y también tiene un grosor similar, pero este no incluye la altura del patrón. Según el material, existen placas estampadas de acero estructural al carbono común, placas estampadas de acero inoxidable, placas estampadas de aluminio y aleación de aluminio, entre otros tipos. Según los diferentes patrones de superficie de la placa de acero estampada, se encuentran principalmente en forma de diamante, de lenteja y otros. 

⒋Material en fleje. El material en fleje, también conocido como material en bobina, está disponible en diversos anchos y largos. El ancho es inferior a 300 mm y el largo puede alcanzar varias decenas de metros. Se suministra en rollos, principalmente material delgado, ideal para la producción de grandes cantidades de piezas estampadas con alimentación automática.

●Tubos de acero

Los tubos de acero se dividen en dos categorías: tubos sin costura y tubos con costura. Los tubos sin costura se laminan a partir de metal entero, sin costura en la sección. Están hechos de acero al carbono común, acero al carbono de alta calidad, acero estructural aleado y muchos otros materiales. Según la forma de la sección, los tubos sin costura se presentan en formas redondas y perfiladas: cuadradas, ovaladas, triangulares, hexagonales, etc.

Según el espesor de pared, las tuberías de acero se dividen en tuberías de pared gruesa y de pared delgada. Los tubos de acero sin costura se utilizan principalmente como tubos de perforación geológica, tubos de craqueo para la industria petroquímica, tubos para calderas y otros componentes importantes. Las tuberías de acero sin costura estiradas en frío tienen un diámetro exterior de 5 a 200 mm, un espesor de pared de 0,25 a 14 mm y una longitud de 1500 a 9000 mm. 

Los tubos de acero con costura, también conocidos como tubos de acero soldados, se doblan y se sueldan con flejes de acero y presentan dos tipos de galvanización, y también están libres de ella. Los tubos galvanizados, también conocidos como tubos de hierro blanco, tienen una superficie galvanizada para evitar la oxidación y se utilizan comúnmente en tuberías de agua, gas y petróleo a baja presión. Los tubos de acero sin galvanizar, también conocidos como tubos de hierro negro, se utilizan como tuberías comunes de baja presión, sin presión o como piezas estructurales generales. 

Los métodos de etiquetado de tubos de acero son los métodos de etiquetado métrico legal, el método imperial heredado y los tres métodos de etiquetado de diámetro nominal habituales de la industria, como se muestra en la figura. 

Método de marcado métrico. El marcado métrico de tubos de acero se indica mediante el diámetro exterior del tubo (d) × espesor de pared (t). Por ejemplo, para un tubo de acero de 159 × 8, se indica que el diámetro exterior del tubo es de 159 mm y el espesor de pared es de 8 mm. 

B Método de etiquetado imperial. El método de etiquetado en pulgadas se indica mediante el diámetro de la tubería de acero. Por ejemplo: tubería de acero de 3/4″ cuyo diámetro efectivo es de 3/4″. El diámetro interior real d es mayor que 3/4″ porque considera la resistencia a la fricción de la pared del tubo al fluido. 

C. Método de marcado del diámetro nominal. Este método se basa en el marcado directo del diámetro nominal de la tubería, indicado por D. 

●Secciones de acero

El acero perfilado, según su forma, se divide en acero simple y acero complejo. Los perfiles simples incluyen acero redondo, cuadrado, hexagonal, plano y angular. Los perfiles complejos incluyen acero de canal, vigas, rieles, acero perfilado y moldeado, etc. 

En la producción, procesamiento e ingeniería de construcción, para mayor comodidad de la sección de la representación, se puede utilizar comúnmente la tabla a continuación para marcar la sección de acero. 

Las secciones más utilizadas son principalmente ángulos, canales y vigas de acero, etc. Los perfiles generalmente deben marcarse en detalle con la norma adecuada, las especificaciones del tamaño del perfil y la posición de su centro de gravedad se pueden consultar en las normas nacionales pertinentes. 

Acero angular. El acero angular se divide en acero para ángulos equiláteros y desiguales. Sus especificaciones se indican con el ancho de los dos lados del ángulo y su grosor. Por ejemplo: para un ángulo equilátero de 63 × 63 × 6, el ancho de los dos lados es de 63 mm y el grosor del lado t = 6 mm (véase la figura a); para un ángulo desigual de 90 × 120 × 8, el ancho de un lado es de 120 mm y el del otro de 90 mm, y el grosor del lado t = 8 mm (véase la figura b). 

Acero de canal. El tipo de acero de canal se marca con el valor de 1/10 de la altura H del acero de canal y el espesor del alma. Por ejemplo, el canal 16a indica una altura H de 160 mm y un espesor del alma común, es decir, un canal tipo A [véase la figura c a continuación; el espesor específico del alma puede consultarse en la norma nacional correspondiente]. En el caso del canal tipo B, se puede expresar como canal 16b. Su espesor de alma es 2 mm mayor que el del tipo A. 

⒊Viga de acero. Las especificaciones de las vigas de acero se marcan igual que las del acero de canal, también con el valor H/10. Por ejemplo: Viga de acero 12.6 indica la altura de una viga de acero ordinaria de 126 mm (véase la figura d a continuación). 

●Alambre de acero

El alambre de acero se fabrica generalmente a partir de varillas de alambre laminadas en caliente (bobinas) y estiradas en frío. Su uso es amplio y su variedad de variedades, aunque su clasificación es relativamente compleja, lo hace más común. Según su composición química, se divide en alambre de acero al carbono y alambre de acero aleado; según su sección transversal, se divide en alambre de acero redondo y alambre de acero perfilado (cuadrado, rectangular, ovalado, triangular, etc.); según su uso, se divide en alambre de acero de uso general, alambre de acero para soldadura, alambre de acero para clavos, alambre de acero, alambre de acero para resortes, etc.; según su estado superficial, se divide en alambre de acero brillante, alambre de acero brillante tratado térmicamente, alambre de acero decapado, alambre de acero negro, etc., alambre de acero chapado, etc. El alambre de acero se puede dividir en alambre de acero fino (0,1 a 0,5 mm), alambre de acero más fino (0,5 a 1,5 mm), alambre de acero de finura media (1,5 a 3,0 mm), alambre de acero más grueso (3,0 a 6,0 mm), alambre de acero grueso (6,0 a 8,0 mm) según el tamaño. 

Cálculo de la masa teórica del acero para chapa metálica

La masa teórica G de un material metálico se calcula multiplicando el área de la sección transversal A del material por la longitud L y luego por la densidad del material p. La fórmula de cálculo es

G = ALρ/ 1000

G – la masa teórica del material metálico, kg. 

A – el área de la sección transversal del material metálico, mm², la fórmula para calcular el área de la sección transversal de varios aceros se da en la siguiente tabla. 

L – la longitud del material metálico, m

ρ- la densidad del material metálico, g/cm³, la siguiente tabla proporciona la densidad de los materiales metálicos comúnmente utilizados. 

Nombre del acero	Fórmula para calcular el área de la sección transversal
Acero cuadrado	A=a²
Acero cuadrado con esquinas redondeadas	A=a²-0,8584r²
Placas de acero, barras planas, tiras	A=en
Acero plano redondeado	A=at-0,8584r²
Acero redondo, Bobinas redondas, Alambre de acero	A=0,8584d²
Acero hexagonal	A=0,866a²=2,598s²
Acero octogonal	A=0,8284a²=4,8284s²
Tubos de acero	A=3.1416δ(D-δ)
Ángulo equilátero de acero	A=d(2b-d)+0.2146(r²-2r1²)
Acero de ángulo desigual	A=d(B+bd)+0.2146(r²-2r1²)
Viga de acero	A=hd+2δ(bd) +0.8584(r²-2r1²)
acero de canal	A= hd+2δ(bd)+0.4292(r²-2r1²)

Nombre del material	Densidad/（g/cm³）	Nombre del material	Densidad/（g/cm³）
Acero carbono	7.85	Bronce al estaño	8.70~8.90
acero fundido	7.80	Sin bronce de estaño	7.50~8.20
Hierro fundido gris	6.80~7.20	Aluminio para uso industrial	2.70
Hierro maleable	7.20~7.40	aleación de magnesio	0.74~1.81
Carburo cementado (tungsteno)	13.90~14.90	Tira de acero al silicio	7.55~7.80
acero de alta velocidad	8.30~8.70	Aleaciones para cojinetes a base de estaño	7.34~7.75
Lengua morada	8.90	Aleaciones para cojinetes a base de plomo	9.33~10.67
Lengua amarilla	8.40~8.85

En los productos de trabajo en frío, el material más utilizado y más aplicado es la placa de acero. En el cálculo de la calidad de la placa de acero, debido a que ρ es 7,85 g/cm³, el área de la placa de acero A en la fórmula anterior se puede obtener a partir de la fórmula de cálculo de la calidad de la placa de acero G.

G=7.85At

G – la masa teórica de la placa de acero, kg. 

A – el área de la placa de acero, m². 

t – espesor de la placa de acero, mm.