Características de los tubos de acero al carbono

Con el continuo avance de la urbanización, el mercado de materiales de construcción introduce constantemente nuevos materiales. Si bien muchos de estos materiales se encuentran comúnmente en nuestra vida diaria, es posible que quienes no estén familiarizados con el mercado de materiales de construcción no conozcan las tuberías de acero al carbono ni comprendan completamente sus ventajas y desventajas, y posiblemente incluso pasen por alto su existencia. En este artículo, explicaré qué son los tubos de acero al carbono, junto con sus ventajas e inconvenientes.

1) ¿Qué es la tubería de acero al carbono?

El acero al carbono se refiere al acero cuyas propiedades mecánicas dependen principalmente del contenido de carbono, con una mínima adición de elementos de aleación. A veces se le denomina acero al carbono simple o simplemente acero al carbono. En concreto, el acero al carbono es una aleación de hierro-carbono con un contenido de carbono inferior al 2% en peso. Además del carbono, el acero al carbono suele contener pequeñas cantidades de silicio, manganeso, azufre y fósforo. Generalmente, a medida que aumenta el contenido de carbono, también aumenta la dureza y resistencia del acero al carbono, mientras que su plasticidad disminuye.

Los tubos de acero al carbono se fabrican a partir de lingotes de acero al carbono o acero redondo sólido que se perfora para crear un tubo capilar, seguido de laminado en caliente, laminado en frío o estirado en frío para producir el producto final. Estos tubos desempeñan un papel crucial en la industria de los tubos de acero.

2) Ventajas y desventajas de los tubos de acero al carbono

- Ventajas:

Mayor dureza y resistencia al desgaste: después de someterse a un tratamiento térmico, los tubos de acero al carbono alcanzan una mayor dureza y una mejor resistencia al desgaste.

Dureza moderada y buena maquinabilidad: en su estado recocido, los tubos de acero al carbono exhiben una dureza moderada, lo que los hace más fáciles de mecanizar.

Abundantes materias primas y bajo costo: los tubos de acero al carbono se fabrican con materiales fácilmente disponibles, lo que los hace rentables de producir.

- Desventajas:

Poca dureza en caliente: La dureza en caliente de los tubos de acero al carbono es limitada, ya que su dureza y resistencia al desgaste disminuyen significativamente cuando la temperatura de trabajo supera los 200 grados Celsius.

Baja templabilidad: el acero al carbono tiene baja templabilidad. Por ejemplo, el diámetro del acero completamente endurecido normalmente alcanza entre 15 y 18 mm con enfriamiento con agua, mientras que el acero al carbono no templado solo alcanza alrededor de 6 mm, lo que lo hace más propenso a deformarse y agrietarse.

3) Clasificaciones de materiales de acero al carbono

- Por aplicación:

Acero estructural al carbono

Acero para herramientas al carbono

Acero estructural de corte libre

- Por método de fundición:

Acero para horno de hogar abierto

Convertidor de acero

Acero para horno eléctrico

- Por Método de Desoxidación:

Acero hirviendo (F)

Acero muerto (Z)

Acero semi-muerto (b)

Acero muerto especial (TZ)

- Por contenido de carbono:

Acero bajo en carbono

Acero al carbono medio

Acero con alto contenido de carbono

- Por Contenido de Azufre y Fósforo:

Acero al carbono ordinario (más alto en azufre y fósforo)

Acero al carbono de alta calidad (bajo en azufre y fósforo)

Acero de alta calidad (muy bajo en azufre y fósforo)

Acero de ultra alta calidad

4) Tipos de tubos de acero al carbono

Las tuberías de acero al carbono se pueden clasificar en varios tipos, que incluyen:

Tuberías sin costura

Tubos de acero con costura recta

Tubos en espiral

Tubos de acero soldados por alta frecuencia

Procesos de producción:

- Tubería de Acero Sin Costura Laminada en Caliente (Extruida):

Proceso: Tocho de tubo redondo → Calentamiento → Perforación → Laminación transversal de tres rodillos, laminación continua o extrusión → Decapado → Dimensionado (o reducción) → Enfriamiento → Enderezado → Prueba hidráulica (o detección de fallas) → Marcado → Almacenamiento

- Tubería de acero sin costura de acero al carbono estirada en frío (laminada):

Proceso: Tubo redondo en bruto → Calentamiento → Perforación → Encabezado → Recocido → Decapado → Lubricación (cobrizado) → Estirado en frío de múltiples pasadas (laminado en frío) → Tubo en blanco → Tratamiento térmico → Enderezamiento → Prueba hidrostática (detección de fallas) → Marcado → Almacenamiento

Los tubos de acero sin costura de acero al carbono se dividen a su vez en tipos laminados en caliente (extruidos) y estirados en frío (laminados), y los tubos estirados en frío están disponibles tanto en formas redondas como especiales.