¿Cómo elegir el acero bajo en carbono para tuberías de acero dulce?

Las tuberías de acero dulce, un tipo de tubería de acero al carbono, se fabrican mediante laminación o estirado en frío de acero bajo en carbono (contenido de carbono entre el 0,10 % y el 0,25 %). Debido a su bajo contenido de carbono y su dureza relativamente baja, también se conocen como tuberías de "acero dulce". Las tuberías MS presentan una excelente plasticidad, tenacidad, soldabilidad y procesabilidad, lo que las hace ampliamente utilizadas en estructuras de construcción, fabricación de automóviles, mecanizado, petroquímica y otros sectores.

Al seleccionar el material para tuberías de acero dulce, es necesario evaluar exhaustivamente las propiedades mecánicas, la resistencia a la corrosión y los requisitos de procesabilidad de la aplicación, y determinar el grado de acero adecuado según las normas pertinentes.

Descripción general del acero bajo en carbono

El acero bajo en carbono es un tipo de acero con un bajo contenido de carbono, normalmente no superior al 0,25 %. Presenta las siguientes propiedades típicas:

1. Alta maquinabilidad

Fácil de doblar, cortar y estampar en frío.

2. Buena tenacidad

Excelente resistencia al impacto tanto a baja temperatura como a temperatura ambiente.

3. Buena soldabilidad

Apto para diversos métodos de soldadura, como la soldadura por arco y la soldadura por gas.

4. Bajo costo

En comparación con el acero aleado, presenta menores costos de materia prima y procesamiento.
El acero bajo en carbono tiene una amplia gama de aplicaciones, como la construcción, la automoción y las estructuras de acero.

Propiedades mecánicas del acero bajo en carbono

1. Resistencia a la tracción

300-500 MPa, inferior a la de los aceros de medio y alto contenido de carbono (p. ej., el acero 45 tiene una resistencia a la tracción de ≥600 MPa).

2. Baja dureza

Con una dureza Brinell de aproximadamente 120-150 HB, requiere carburación para su uso en piezas resistentes al desgaste.

Comparación del acero de bajo carbono y otros aceros al carbono

Tipo	Rango de contenido de carbono	Desventajas
Acero de bajo carbono	≤0.25%	Baja resistencia, baja resistencia al desgaste
Acero de medio carbono	0.25%-0.6%	Requiere precalentamiento para la soldadura
Acero de alto carbono	≥0.6%	Frágil, difícil de mecanizar

Clasificación del acero de bajo carbono

1. Acero estructural al carbono ordinario (como Q195, Q215, Q235)

Contenido de carbono inferior al 0,25 %, resistencia moderada, buena plasticidad, comúnmente utilizado para la fabricación de piezas sencillas.

2. Acero estructural al carbono de alta calidad (como acero n.° 20 y n.° 25)

Contenido de carbono ligeramente superior, mayor resistencia y buena tenacidad, adecuado para piezas que soportan cargas moderadas.

3. Acero de baja aleación y alta resistencia (como el Q345)

Contiene cierta cantidad de otros elementos de aleación (como cromo y molibdeno). Se utiliza comúnmente para la fabricación de estructuras industriales de alta demanda, como maquinaria y equipos de gran tamaño, automóviles y puentes.

4. Acero galvanizado con bajo contenido de carbono (como el Q235 con galvanizado por inmersión en caliente)

Este tipo de acero tiene un recubrimiento de zinc en su superficie, lo que le ofrece una alta resistencia a la corrosión y se utiliza comúnmente en la fabricación de piezas resistentes a la corrosión.

Principios de selección para tubos de acero dulce

Al seleccionar tubos de acero dulce, considere los siguientes aspectos:

1. Requisitos de rendimiento mecánico

Resistencia a la tracción: Generalmente 300-500 MPa;
Elongación: ≥20 % (importante para el conformado).
Por ejemplo, el acero Q235 tiene una resistencia a la tracción de 375-500 MPa y un alargamiento ≥26%, lo que lo hace adecuado para piezas estructurales generales.

2. Compatibilidad de aplicación

Para tuberías utilizadas en estructuras de edificación: Se prefieren los aceros Q215 y Q235, ya que cumplen con los requisitos de carga estática y ofrecen un excelente rendimiento económico.
Para paneles de automoción: Para una alta conformabilidad y calidad superficial, el acero 08Al (alargamiento ≥30%) es una opción.
Para tuberías: Para la resistencia a la corrosión, se puede optar por tubos de acero dulce galvanizados (espesor de la capa de galvanizado por inmersión en caliente ≥85 μm).

3. Compatibilidad de procesamiento

Tubería de acero dulce laminada en frío (como SPCC): Presenta una superficie lisa y es adecuada para la estampación.
Tubería de acero dulce laminada en caliente (como Q195): Ofrece una excelente tenacidad y soldabilidad, lo que la hace adecuada para la soldadura estructural.

4. Normas y certificaciones

Normas chinas: GB/T 700 (acero estructural al carbono), GB/T 3091 (tubería de acero soldada), GB/T 8162 (tubería de acero sin costura para estructuras), GB/T 8163 (tubería de acero sin costura para transporte de fluidos).
Normas internacionales: ASTM A53, ASTM A106, EN 10219, EN 10255.

Para exportación o proyectos especiales, asegúrese de que la tubería MS cumpla con los requisitos de certificación de la ubicación del cliente.

Resumen

Este artículo presenta el acero bajo en carbono, el material utilizado para la fabricación de tubos de acero dulce. Gracias a su excelente conformabilidad, soldabilidad y rentabilidad, los tubos de acero dulce se utilizan ampliamente en la construcción de ingeniería, la fabricación de maquinaria, la industria automotriz y otros sectores. Al seleccionar materiales, es importante considerar no solo las propiedades mecánicas y el costo, sino también el entorno de aplicación, la tecnología de procesamiento y las normas pertinentes para seleccionar el grado de acero bajo en carbono y el tratamiento superficial más adecuados. La selección adecuada del material no solo aumenta la vida útil y la seguridad de los tubos de acero bajo en carbono, sino que también reduce los costos de mantenimiento posteriores, lo que se traduce en mayores beneficios generales para la ingeniería y la producción.