Tubería de acero dulce vs. Tubería de acero negro

En el sector de tuberías industriales, estructuras de edificios y fabricación de maquinaria, "tubería de acero dulce" y "tubería de acero negro" son dos conceptos de uso frecuente, pero fundamentalmente diferentes. Distinguir correctamente entre ambos es crucial para la selección de materiales, el control de costos, la vida útil y las compras internacionales. Este artículo comparará sistemáticamente las diferencias entre la tubería de acero dulce y la tubería de acero negro desde múltiples perspectivas, incluyendo su definición, composición, rendimiento, estado de la superficie y escenarios de aplicación, para ayudar a los ingenieros y al personal de compras a tomar decisiones más precisas.

¿Qué es la tubería de acero dulce?

La tubería de acero dulce es una categoría de tubería de acero definida por su composición química. Se refiere a tubos de acero al carbono con bajo contenido de carbono y excelente plasticidad y soldabilidad. El acero dulce también se denomina acero al carbono ordinario debido a su extremadamente bajo contenido de carbono.

1. Propiedades

El acero dulce tiene buena ductilidad, lo que significa que se puede procesar fácilmente en diversos productos, como alambre, barras, placas, etc., lo que lo convierte en uno de los materiales más utilizados en la industria.
Además de su buena ductilidad, el acero dulce también es más económico que otros metales como el acero inoxidable o las aleaciones de aluminio.

2. Aplicaciones

Las tuberías de acero dulce se utilizan comúnmente en piezas de automóviles, fabricación de maquinaria, calderas e intercambiadores de calor, y tuberías para el transporte de fluidos en general.

¿Qué son las tuberías de acero negro?

Las tuberías de acero negro son tuberías de acero al carbono sin ningún tratamiento de recubrimiento superficial (como galvanizado o plastificado). Su superficie presenta una capa de óxido oscura o negra, de ahí el nombre "acero negro".

1. Proceso de fabricación

El acero negro se fabrica mediante tratamientos térmicos y procesos de laminación, y posee una durabilidad y resistencia a la corrosión extremadamente altas. También se denomina "acero al carbono" porque su contenido de carbono puede alcanzar hasta el 2 % (en peso).

2. Normas comunes

ASTM A53, ASTM A106, API 5L, EN 10255, etc.

3. Aplicaciones

Este tipo de tubería de acero se utiliza comúnmente en la construcción de puentes, edificios y otras estructuras que requieren una resistencia y durabilidad extremadamente altas. En comparación con las aleaciones metálicas, el acero negro también es relativamente económico.

Diferencias en las especificaciones

1. Especificación de la tubería de acero negro

Norma	ASTM A53, ISO 3183, GB/T 3091
Diámetro exterior	1/8″ a 72″ (3,2 mm a 1828,8 mm)
Longitud	Longitud fija (p. ej., 6 metros, 12 metros) o personalizada
Peso	Se puede personalizar

2. Especificaciones de tuberías de acero dulce

Estándar	Diámetro exterior	Peso
ASTM A53	1/2" (15mm) - 24" (610mm)	Cédula 10 - Cédula 160
ASTM A106	1/2" (15mm) - 36" (914mm)	Cédula 40 - Cédula 160
API 5L	1/2" (15mm) - 24" (610mm)	Cédula 40 - Cédula 160
DIN 2391	4mm - 500mm	1mm - 20mm
EN 10210	20mm - 400mm	2mm - 20mm
JIS G3452	15mm - 300mm	1mm - 20mm
API 5CT	2-3/8" (60mm) - 20" (508mm)	0.5" - 1.5"

Tubería de acero dulce vs. Tubería de acero negra

1. Diferentes definiciones

Las tuberías de acero negro se distinguen por el estado de su superficie. Se refieren a tuberías de acero al carbono que no han sido galvanizadas ni sometidas a ningún otro tratamiento anticorrosivo y que conservan la capa de óxido laminado en su superficie.
Las tuberías de acero dulce se definen por su composición química, generalmente referidas a tuberías de acero al carbono con un contenido de carbono no superior al 0,25 %.

2. Galvanizado

Las tuberías de acero negro no están galvanizadas y tienen una superficie negra natural.
Las tuberías de acero dulce pueden ser negras, galvanizadas o someterse a otros tratamientos superficiales, dependiendo del entorno de uso y los requisitos del cliente, en lugar del material en sí.

3. Diferentes contenidos de carbono

Las tuberías de acero negro suelen estar hechas de acero con bajo contenido de carbono o semidulce, con un contenido de carbono generalmente dentro del rango del acero dulce.
Sin embargo, las tuberías de acero dulce tienen un contenido de carbono más bajo, definido explícitamente en las normas, lo que les confiere una mejor plasticidad y soldabilidad.

4. Diferentes condiciones superficiales

Las tuberías de acero negro están cubiertas con una capa de óxido laminado, lo que les confiere un color negro o gris oscuro.
Las tuberías de acero dulce ofrecen acabados superficiales más diversos, que van desde una capa de óxido negro hasta un aspecto blanco plateado después del galvanizado.

5. Diferentes resistencias a la corrosión

El acero dulce es más resistente a la corrosión que el acero negro. La capa de zinc del acero dulce previene la oxidación, mientras que el acero negro se oxida con el tiempo.
Por lo tanto, las tuberías de acero negro comunes tienen una resistencia a la corrosión relativamente baja y son propensas a oxidarse en ambientes húmedos o exteriores.
Si bien las tuberías de acero dulce no poseen una resistencia a la corrosión superior por sí mismas, su resistencia a la corrosión es significativamente mejor que la de las tuberías de acero negro comunes después del galvanizado o la aplicación de recubrimientos anticorrosivos.

6. Diferentes soldabilidad

La soldabilidad de las tuberías de acero negro depende principalmente de su grado específico de acero; la mayoría de las tuberías negras de acero dulce tienen una buena soldabilidad.
Debido a su bajo contenido de carbono y su bajo equivalente de carbono, las tuberías de acero dulce presentan una soldabilidad más estable, generalmente no requieren precalentamiento y presentan un menor riesgo de grietas por soldadura.

7. Diferencia de costo

Las tuberías de acero negro suelen ser más económicas porque no requieren tratamiento superficial adicional.
Las tuberías de acero dulce también tienen costos inherentes más bajos, pero la galvanización o los tratamientos anticorrosivos aumentarán su costo total.

8. Diferencias de aplicación

Las tuberías de acero negro se utilizan comúnmente en estructuras de edificios, sistemas de protección contra incendios, transporte de petróleo y gas, y aplicaciones de alta temperatura y alta presión.
Las tuberías de acero dulce tienen una gama más amplia de aplicaciones; además del transporte estructural y de fluidos, se utilizan ampliamente en la fabricación de maquinaria, piezas de automóviles, calderas y aplicaciones industriales en general.

Conceptos erróneos comunes

Mito 1: Las tuberías de acero negro son tuberías de acero con alto contenido de carbono

Este es el error más común. Las tuberías de acero negro no se definen por su contenido de carbono, sino por el estado de su superficie.
En la práctica, la mayoría de las tuberías de acero negro se fabrican con acero de bajo o medio carbono, con un contenido de carbono mucho menor que el del acero de alto carbono.

Mito 2: Las tuberías de acero negro son más resistentes que las de acero dulce

La resistencia de una tubería de acero se determina principalmente por su grado de acero y las normas aplicables, no por el nombre "tubería de acero negro" o "tubería de acero dulce".
En las mismas condiciones de calidad del acero, las propiedades mecánicas de las tuberías de acero negro y de acero dulce son esencialmente las mismas.

Mito 3: El galvanizado reduce significativamente la resistencia de las tuberías de acero

El cincado es simplemente un tratamiento anticorrosivo superficial y no altera las propiedades mecánicas del material base de la tubería de acero.
En procesos normales, la capa galvanizada no afectará significativamente la resistencia ni la capacidad de carga de las tuberías de acero dulce.

¿Cómo elegir?

Si prioriza el precio, la resistencia y el rendimiento a altas temperaturas, elija tuberías de acero negro.
Si prioriza la soldabilidad, el costo y las opciones de acabado superficial, elija tuberías de acero dulce.
Si el proyecto se realiza en exteriores o en un ambiente húmedo, elija tuberías de acero dulce galvanizadas.

Preguntas frecuentes

1. ¿Por qué las tuberías de acero negro no son aptas para uso prolongado en exteriores?

Las tuberías de acero negro no están galvanizadas ni tratadas con recubrimientos anticorrosivos, lo que resulta en una resistencia limitada a la corrosión.
Son propensas a oxidarse en ambientes húmedos o exteriores. Para uso en exteriores, se recomienda elegir tuberías de acero dulce galvanizadas o tuberías de acero con recubrimiento anticorrosivo.

2. ¿Qué es más rentable, las tuberías de acero dulce o las tuberías de acero negro?

En ambientes secos, interiores o de alta temperatura y alta presión, las tuberías de acero negro son más económicas y ofrecen una mejor relación calidad-precio.

En ambientes húmedos o exteriores, aunque las tuberías de acero dulce galvanizadas son ligeramente más caras, tienen una mayor vida útil y un menor costo total.

Leer más: Tubería de acero negro vs. tubería de acero al carbono o Tubería de acero dulce vs. tubería de acero al carbono