ASTM F3125 — Parafusos Estruturais de Alta Resistência

Classificação — Grau, Tipo e Estilo

• Tipo 1: aço carbono ou liga com ou sem boro.
• Tipo 3: aço patinável (weathering steel) — quando não especificado, Tipo 1 ou 3 pode ser fornecido a critério do fornecedor.

Marcações por Grau

A marcação é feita na cabeça do parafuso e deve ser visível após a aplicação de revestimentos. A identificação do fabricante deve estar em local separado e distinto da marcação de grau.

Parafusos Twist-Off têm marcação alternativa: A325TC (F1852) e A490TC (F2280). A marcação sublinhada indica Tipo 3 (Tipo 3 pode ter marcações adicionais do fabricante). Porcas A194-2H podem ser usadas no lugar de A563-DH para Tipo 1 dos graus A325, 144 e A490.

Composição Química

Tipo 1 — Aço Carbono ou Liga

* Para diâmetros de 1½ in. e M36, C 0,35–0,53%.

Tipo 3 — Aço Patinável (Weathering Steel)

Composição enriquecida em Cu (0,20–0,60%), Ni (0,20% mín.), Cr (0,45% mín.) e Mo (0,10% mín.) para resistência à corrosão atmosférica. Quando baseado em índice de corrosão, o material deve ter índice ≥ 6 calculado conforme G101.

Propriedades Mecânicas — Full Size

Dureza

Fabricação e Tratamento Térmico

• Parafusos podem ser conformados a frio, morno, quente, forjados, usinados ou combinação.
• Têmpera: todos os parafusos devem ser temperados em óleo a partir da temperatura de austenitização.
• Revenimento: temperatura mínima de 800 °F / 427 °C.
• Roscas podem ser laminadas ou usinadas.
• A adição intencional de bismuto, selênio, telúrio ou chumbo não é permitida.

Ensaios Adicionais para 144 ksi e 150 ksi / 1040 MPa

• Inspeção por partículas magnéticas: obrigatória conforme E709 ou E1444/E1444M.
• Carburização / Descarburização: obrigatória conforme F2328/F2328M — parafusos não devem apresentar evidência de carburização; descarburização deve estar dentro dos limites da norma.

Parafusos Twist-Off (F1852, F2280 e 144 Twist-Off)

Os parafusos Twist-Off possuem uma extensão de spline que é cisalhada durante a instalação, confirmando que a tensão mínima de instalação foi atingida. São instalados como conjuntos matched (parafuso + porca + arruela), garantindo rastreabilidade e desempenho.

Ensaio de Tensão de Instalação do Conjunto

Revestimentos Permitidos

Para parafusos de 120 ksi/830 MPa e 144 ksi:

• Galvanização a fogo (F2329/F2329M): 50 µm mínimo — necessita sobremediamento da porca.
• Zincagem mecânica (B695): Classe 55 — necessita sobremediamento da porca.
• Revestimento Zn/Al (F3393): permitido para todos os graus.
• Outros revestimentos devem ser acordados entre fabricante, fornecedor e usuário.

Para parafusos de 150 ksi / 1040 MPa (A490, F2280, A490M): revestimentos devem ser qualificados conforme IFI 144, incluindo ensaios de fragilização por hidrogênio (F1940 e F2660). Galvanização a fogo não é listada como revestimento qualificado para A490/F2280 — risco de fragilização por hidrogênio.

Ensaio de Capacidade Rotacional (RC Test)

Obrigatório para conjuntos Heavy Hex galvanizados; facultativo para outros acabamentos via Requisito Suplementar S4. O ensaio verifica a compatibilidade do conjunto (parafuso + porca + arruela) quanto à presença e eficiência do lubrificante e à ductilidade dos componentes.

• Pré-tensão inicial conforme Tabela A2.1 (1 a 15 kips dependendo do diâmetro e grau).
• Rotação adicional até os ângulos da Tabela A2.3 (240° a 420° conforme comprimento do parafuso).
• Tensão final deve ser ≥ 1,15 × tensão mínima de instalação.
• Sem sinais de falha de rosca, cisalhamento ou torção.

Guia de Aplicação — Qual Grau Usar?