Tubería de acero de alto carbono

Tuberías de acero al carbono, También conocidos como tubos CS, están hechos de lingotes de acero o barras redondas sólidas. Tienen alta resistencia y son ampliamente utilizados en diversas industrias. Las tuberías de acero al carbono pueden soportar altas temperaturas y presiones, lo que las hace altamente adecuadas para el transporte de gases o líquidos. A medida que aumenta el contenido de carbono dentro de las tuberías de acero, su rendimiento también sufrirá cambios significativos. De acuerdo con la diferencia en el contenido de carbono, las tuberías de acero al carbono se pueden clasificar en tuberías de acero con bajo contenido de carbono, tuberías de acero con carbono medio y tuberías de acero con alto contenido de carbono.

¿Qué es la tubería de acero de alto carbono?

Las tuberías de acero con alto contenido de carbono son tuberías de acero hechas de acero al carbono con un contenido de carbono de aproximadamente 0.60% a 1.00% como material base. Se procesa y forma a través de técnicas como el laminado, estirado en frío o extrusión en caliente. Un aumento en el contenido de carbono puede mejorar significativamente la dureza y la resistencia a la tracción del acero, pero reducirá su plasticidad y tenacidad, y el rendimiento debe optimizarse mediante un tratamiento térmico (como el temple o el revenido).

Características de rendimiento

Alta resistencia y alta dureza: después de un tratamiento apropiado de templado y templado o estirado en frío, la resistencia a la tracción de las tuberías de acero con alto contenido de carbono puede superar los 700 MPa, y la dureza puede alcanzar más de 50 HRC, cumpliendo con los requisitos de alta resistencia y resistencia al desgaste.
Resistencia al desgaste: la fase de carburo formada por un alto contenido de carbono mejora la resistencia al desgaste de la superficie, lo que la hace adecuada para condiciones de alta carga y desgaste frecuente.
Rendimiento de soldadura y formación: debido al alto contenido de carbono, las grietas son propensas a ocurrir durante la soldadura, y se debe adoptar el precalentamiento y el tratamiento posterior al calor. Además, el rendimiento de formación de flexión y estampado en frío es relativamente pobre.

Normas comunes para tuberías de acero con alto contenido de carbono

Los tubos de acero con alto contenido de carbono aparecen principalmente en forma de tubos de acero sin costura o tubos de acero de precisión estirados en frío. Las normas internacionales típicas como ASTM A519/ASME SA519, EN 10216 (tubos de presión) y EN 10305 (tubos de precisión) enumeran todos los grados de alto carbono con un contenido de carbono cercano o superior al 0,48%.

ASTM A519/ASME SA519-Tubos de acero para maquinaria sin costura

Tubos sin costura de formas redondas, cuadradas y rectangulares con un diámetro exterior de ≤ 12 3/4 "(325mm), que pueden fabricarse por estirado en frío o laminado en caliente.

Alto nivel de carbono:

Grado 1050 (C 0.48-0.55%, Mn 0.60-0.90%) : Alto grado de carbono, adecuado para resortes y dispositivos de memoria de forma
Grado 1045 (C 0.43-0.50%, Mn 0.60-0.90%) : Carbono medio a alto, teniendo en cuenta tanto la resistencia como la tenacidad
Grado 1541 (C 0.36-0.44%, Mn 1.35-1.65%) : Carbono medio a alto grado, utilizado para componentes resistentes al desgaste

Propiedades mecánicas: después del enfriamiento y el revenido, la resistencia a la tracción de cada grado puede alcanzar más de 500-700 MPa, y la dureza está dentro del rango de HRC 40-55.

Comparación entre tubos de acero con alto contenido de carbono y tubos de acero con bajo contenido de carbono

Resistencia a la tracción: tubo de acero de alto carbono> 700 MPa; Tubos de acero de bajo carbono ≈ 300-450 MPa.
Dureza: las tuberías de acero de alto carbono pueden alcanzar por encima de HRC 50. Las tuberías de acero con bajo contenido de carbono generalmente están en el rango de HB 120-180.
Plasticidad y tenacidad: el alargamiento después de la fractura de las tuberías de acero con bajo contenido de carbono es ≥ 20%. Las tuberías de acero con alto contenido de carbono suelen ser inferiores al 10%.
Soldabilidad: las tuberías de acero con bajo contenido de carbono son fáciles de soldar y no requieren precalentamiento. La soldadura de tubos de acero con alto contenido de carbono requiere precalentamiento y postcalentamiento, y las costuras de soldadura son propensas a agrietarse.
Formabilidad: las tuberías de acero con bajo contenido de carbono tienen un excelente rendimiento de doblado y estampado en frío. Las tuberías de acero con alto contenido de carbono tienen un endurecimiento de trabajo obvio y son difíciles de formar en frío.
Resistencia al desgaste y resistencia a la fatiga: las tuberías de acero con alto contenido de carbono son más adecuadas para el desgaste severo o las cargas de fatiga. Las tuberías de acero con bajo contenido de carbono tienen una resistencia al desgaste y un rendimiento de fatiga relativamente bajos.
Costo: la materia prima y el costo de procesamiento de las tuberías de acero con bajo contenido de carbono son relativamente bajos. Las tuberías de acero con alto contenido de carbono tienen un costo relativamente alto debido a su tratamiento térmico y dificultad en el procesamiento.

Sugerencias de selección

Si las tuberías o piezas necesitan soportar altas cargas, ser resistentes al desgaste o a la fatiga, y tienen bajos requisitos para la soldadura y la formación, se puede dar prioridad a las tuberías de acero con alto contenido de carbono.
Si se persigue una buena soldabilidad, plasticidad y rentabilidad, y las condiciones de trabajo son de baja presión y temperatura normal, se pueden preferir las tuberías de acero con bajo contenido de carbono.
Para requisitos de rendimiento integrales, se pueden considerar tuberías de acero al carbono medio o se puede lograr un equilibrio de rendimiento a través de procesos de tratamiento de superficie/compuestos.