Tubo de acero negro vs tubo de acero al carbono

¿Qué son las tuberías de acero al carbono?

Las tuberías de acero al carbono son el tipo más común de tubería de acero. Se fabrican a partir de lingotes o acero redondo sólido, perforado en un tubo rugoso y posteriormente laminado en caliente, laminado en frío o estirado en frío. Se pueden clasificar en tuberías de acero al carbono sin costura, con costura recta y en espiral.

El acero al carbono es un tipo de acero con alto contenido de carbono, una aleación de hierro y carbono. Se divide en tres categorías: acero con alto contenido de carbono, acero con contenido medio de carbono y acero con bajo contenido de carbono. La fracción másica de carbono varía entre el 0,05 % y el 2,5 %. Las tuberías de acero al carbono son conocidas por su dureza y durabilidad.

¿Qué son las tuberías de acero negras?

Las tuberías de acero negras son tuberías de acero sin recubrimiento. Su color oscuro se debe al óxido de hierro que se forma en su superficie durante el proceso de fabricación. Durante el forjado, se forma una capa de óxido negro en la superficie, lo que le confiere a este tipo de tubería su acabado liso.

Las tuberías de acero negras se fabrican comúnmente a partir de placas o tochos de acero con bajo contenido de carbono. Los principales procesos utilizados para su fabricación son tubos de acero negro sin costura y tubos de acero negro soldados. Los tubos de acero negro sin costura se fabrican directamente a partir de tubos sin costura laminados en caliente o estirados en frío. Los tubos de acero negro soldados se fabrican soldando láminas de acero a partir de láminas laminadas y sometiéndolas a un tratamiento térmico posterior.

Los tubos de acero negro son económicos y versátiles. Pueden transportar diversos medios, como petróleo, gas natural, residuos y lodos.

Diferencia entre el acero al carbono y el acero negro

Diferencia	Acero al carbono	Acero negro
Definición	El acero al carbono es un tipo de acero que contiene carbono como componente principal.	El acero negro no está galvanizado y tiene una capa de óxido de hierro de color oscuro en la superficie.
Acabado superficial	El acero al carbono, en su estado bruto, tiene un aspecto gris plateado. Puede tener o no una capa protectora, según su uso previsto y las especificaciones del fabricante.	El acero negro tiene un acabado negro mate oscuro debido al proceso de ennegrecimiento al que se somete. Este ennegrecimiento se logra aplicando una capa de óxido negro a la superficie del acero normal.
Contenido de carbono	Tiene un contenido de carbono de hasta el 2,1 % en peso.	Contenido de carbono: 0,3 % - 1,7 %.
Dureza	La dureza del acero al carbono depende de su contenido de carbono.	El acero negro tiene alta resistencia y dureza.
Galvanización	Requiere galvanización debido a su susceptibilidad a la corrosión.	Es un acero no galvanizado.

Diferencias en la composición

La tubería de acero al carbono se compone principalmente de hierro y carbono (normalmente entre un 0,05 % y un 2,0 %), con oligoelementos como fósforo, azufre, silicio y manganeso.
En cuanto a su composición, la tubería de acero negro no difiere significativamente de la tubería de acero al carbono. De hecho, la tubería de acero negro es una tubería de acero al carbono que se ha sometido a un proceso de tratamiento especial. Sus componentes principales son hierro y carbono, pero no está galvanizada ni revestida, sino que tiene una capa de óxido de hierro.

Diferencias en la fabricación

La tubería de acero al carbono se puede clasificar como sin costura (producida mediante laminación en caliente o estirado en frío) o soldada (soldadura de costura recta o soldadura en espiral).
La tubería de acero negro se fabrica mediante un proceso similar al de la tubería de acero al carbono y se puede clasificar como sin costura o soldada, pero siempre sin revestimiento.

Diferencias en la resistencia a la temperatura y la presión

La tubería de acero negro se presenta en diversos grados, con un rendimiento adaptado a rangos específicos de temperatura y presión. Los factores clave a considerar son generalmente la calidad, el calibre y el espesor del acero. Las tuberías de acero al carbono pueden soportar temperaturas de hasta 650 °C y se utilizan a menudo para el transporte de fluidos a alta presión (por ejemplo, las tuberías de alta temperatura ASTM A106).
Al igual que las tuberías de acero al carbono, las tuberías de acero negro también ofrecen una excelente resistencia a altas temperaturas y presiones, ya que su composición les permite soportar altas temperaturas. Sin embargo, las tuberías de acero negro se utilizan con mayor frecuencia en fluidos de media y baja presión, así como en aplicaciones estructurales.

Diferencias en la resistencia a la corrosión

Las tuberías de acero al carbono son susceptibles a la oxidación si no están galvanizadas ni tratadas contra la corrosión, ya que el acero al carbono no contiene cromo. Sin embargo, la resistencia a la corrosión se puede mejorar mediante galvanizado, revestimiento o recubrimiento.
Las tuberías de acero negro carecen de recubrimiento galvanizado en el exterior, lo que las hace susceptibles a daños por corrosión. Para un rendimiento óptimo, deben utilizarse en interiores. Si bien las tuberías de acero negro son una opción popular para el transporte de petróleo y gas, no se recomiendan para el suministro de agua para uso doméstico.

Diferencias de apariencia

Las tuberías de acero al carbono tienen una superficie metálica rugosa, mate y opaca. La oxidación puede dar lugar a un acabado oxidado.
Las tuberías de acero negro tienen una superficie oscura y rugosa al tacto debido a una capa de óxido de hierro.

Diferencias de costo

Debido a la amplia variedad de grados de tuberías de acero al carbono, los precios varían considerablemente. Las tuberías de acero dulce son económicas, mientras que las tuberías de acero con alto contenido de carbono son más caras. Por ejemplo, las tuberías de acero dulce ASTM A36 son significativamente más económicas que las tuberías ASTM AISI 1059.
Las tuberías de acero negro son fáciles de fabricar y asequibles. Son ideales para diversas aplicaciones de transporte y estructurales, ya que son económicas, soldables y versátiles.

Diferencias de aplicación

Las tuberías de acero al carbono se utilizan con mayor frecuencia en aplicaciones estructurales como edificios y puentes.
Las tuberías de acero negro no tienen costuras, por lo que se utilizan comúnmente para transportar fluidos como agua, gas natural y petróleo.

Diferencias ambientales

El acero es, por naturaleza, un material relativamente respetuoso con el medio ambiente. Esto hace que el acero negro sea más ecológico y sostenible, ya que el proceso de ennegrecimiento simplemente añade una capa endurecedora de óxido de hierro a la superficie, mientras que el acero al carbono debe carburarse, lo que libera más dióxido de carbono a la atmósfera que el proceso de ennegrecimiento.
Si las consideraciones ambientales son una preocupación, la tubería de acero negro es la mejor opción. Si necesita acero más resistente para soportar cargas estructurales significativas o tareas similares de soporte de carga, la tubería de acero al carbono es casi siempre la mejor opción.

Conclusión

Las tuberías de acero al carbono son versátiles, mientras que las de acero negro ofrecen una combinación de resistencia y rentabilidad. Las tuberías de acero al carbono y las de acero negro son los pilares de la industria. La elección entre ellas depende de sus necesidades. Por ejemplo, si está diseñando un sistema de plomería interior, probablemente prefiera tuberías de acero dulce resistentes a la corrosión. En aplicaciones estructurales, las tuberías de acero negro se pueden utilizar como vigas y andamios, ofreciendo una solución robusta.