Tubos de aleación vs. Tubos de acero al carbono sin costura

Tubos de aleación vs. tubos de acero al carbono sin costura: Comparación del proceso de producción

1. Tubos de aleación

Los tubos de aleación son un tipo de tubo de acero sin costura, con un rendimiento mucho mayor que el de los tubos de acero sin costura convencionales. Los tubos de aleación se dividen en tubos sin costura estructurales y tubos de aleación resistentes al calor y a la alta presión. A diferencia de los tubos de aleación y sus estándares de producción industriales, el recocido y el revenido de los tubos de aleación modifican sus propiedades mecánicas para cumplir con las condiciones de procesamiento requeridas.

Su rendimiento es superior al de los tubos de acero sin costura convencionales. La composición química de los tubos de aleación contiene más cromo y se caracteriza por su resistencia a altas y bajas temperaturas, así como a la corrosión.

2. Tubos de acero al carbono sin costura

Los tubos de acero al carbono se fabrican perforando lingotes de acero o acero redondo sólido en tubos capilares, para posteriormente laminarlos en caliente, laminarlos en frío o estirarlos en frío.

La materia prima de los tubos de acero al carbono son piezas brutas de tubo redondo. Estas piezas brutas de tubo redondo deben cortarse en tochos de aproximadamente 1 metro de longitud mediante una máquina cortadora y transportarse al horno mediante una cinta transportadora. El tocho se introduce en el horno para su calentamiento, a una temperatura aproximada de 1200 grados Celsius. El combustible es hidrógeno o acetileno. El control de la temperatura del horno es crucial.

Después de que el tubo redondo sale del horno, debe perforarse con una punzadora a presión.

Tubería de aleación vs. tubería de acero al carbono sin costura: Comparación de la composición química

1. Tubería de aleación

La tubería de aleación se refiere al acero que contiene no solo silicio y manganeso como elementos de aleación o desoxidantes, sino también otros elementos de aleación, y algunos también contienen ciertos elementos no metálicos.

Según el contenido de elementos de aleación en las tuberías de acero, estas se pueden dividir en tuberías de acero de baja aleación, tuberías de acero de aleación media y tuberías de acero de alta aleación.

2. Tubería de acero al carbono sin costura

La tubería de acero al carbono se refiere principalmente al acero cuyas propiedades mecánicas dependen de su contenido de carbono. La tubería de acero al carbono sin costura se compone principalmente de hierro y carbono, con un contenido de carbono que suele oscilar entre el 0,06 % y el 1,5 %.

Según el contenido de carbono, el acero se puede clasificar en acero de bajo carbono, acero de carbono medio y acero de alto carbono. La presencia de carbono aumenta significativamente la resistencia y la dureza del acero, pero un contenido excesivo de carbono puede reducir la plasticidad y la tenacidad del material.

Tubería de aleación vs. tubería de acero al carbono sin costura: Comparación de propiedades mecánicas

1. Tubería de aleación

Las tuberías de acero aleado presentan ventajas significativas en sus propiedades mecánicas. Mediante un diseño de aleación y un tratamiento térmico adecuados, pueden alcanzar límites elásticos superiores a 500 MPa y resistencias a la tracción superiores a 700 MPa, muy superiores a los de las tuberías de acero al carbono sin costura convencionales. Además, los elementos de aleación mejoran la tenacidad del material y reducen su temperatura de transición a la fragilidad.

2. Tubería de acero al carbono sin costura

Aunque las tuberías de acero al carbono sin costura tienen menor resistencia, presentan buena plasticidad y conformabilidad. Su límite elástico suele estar entre 245 y 345 MPa y su resistencia a la tracción es de aproximadamente 400 a 500 MPa, lo que las hace plenamente capaces de satisfacer las necesidades de las aplicaciones industriales generales.

Tubería de aleación vs. tubería de acero al carbono sin costura: Comparación de resistencia a la temperatura

1. Tubería de aleación

Las tuberías de acero aleado presentan ventajas excepcionales en rendimiento en entornos de alta temperatura. Las tuberías de acero aleado al cromo-molibdeno mantienen una excelente resistencia y estabilidad estructural a temperaturas superiores a 500 °C y se utilizan ampliamente en equipos de alta temperatura, como calderas e intercambiadores de calor.

Para aplicaciones de baja temperatura, las tuberías de acero aleado con níquel presentan una excelente tenacidad a baja temperatura y son adecuadas para entornos criogénicos como el almacenamiento y transporte de gas natural licuado.

2. Tubería de acero al carbono sin costura

Sin embargo, la resistencia de las tuberías de acero al carbono sin costura disminuye significativamente cuando la temperatura supera los 350 °C y son propensas a la fractura por fragilidad a bajas temperaturas, por lo que su uso en entornos de baja temperatura es limitado.

Tubería de aleación vs. Tubería de acero al carbono sin costura: Comparación de procesamiento y soldadura

1. Tubería de aleación

El procesamiento y la soldadura de las tuberías de acero aleado requieren medidas de proceso especiales. Debido a la influencia de los elementos de aleación, este tipo de tubería de acero debe precalentarse y someterse a un tratamiento térmico posterior durante la soldadura para evitar la aparición de grietas en frío.

2. Tubos de acero al carbono sin costura

Los tubos de acero al carbono sin costura presentan una excelente procesabilidad y se pueden trabajar fácilmente en frío, como cortar, doblar y conformar. También presentan una excelente soldabilidad, lo que permite soldaduras de alta calidad mediante métodos de soldadura convencionales. Estas características hacen que los tubos de acero al carbono sin costura sean los tubos estructurales más utilizados.

Tuberías de aleación vs. Tubos de acero al carbono sin costura: Comparación de costos

Desde la perspectiva del costo de adquisición, los tubos de acero al carbono sin costura ofrecen ventajas significativas, con un precio típicamente entre un 30% y un 50% inferior al de los tubos de acero aleado con las mismas especificaciones.

Sin embargo, según un análisis del costo del ciclo de vida, los tubos de acero aleado suelen ser más económicos para aplicaciones exigentes, ya que su mayor vida útil y menores costos de mantenimiento compensan la diferencia de inversión inicial.

Tuberías de aleación vs. Tubos de acero al carbono sin costura: Comparación de aplicaciones

1. Tubos de aleación

Los tubos de acero aleado se utilizan principalmente en condiciones operativas especiales, como equipos de alta temperatura y alta presión, entornos corrosivos e ingeniería criogénica. Son un material clave indispensable en sectores clave como la petroquímica, las calderas de centrales eléctricas y la industria aeroespacial.

2. Tubos de acero al carbono sin costura

Los tubos de acero al carbono sin costura se utilizan ampliamente en condiciones de trabajo comunes, como estructuras de edificios, transporte de fluidos en general y equipos de baja presión. Su excelente rendimiento general y bajo coste los convierten en la variedad de tubos de acero sin costura más utilizada.

Conclusión

Los tubos de acero aleado y los tubos de acero al carbono sin costura tienen características de rendimiento y áreas de aplicación únicas. La elección del material adecuado para los tubos de acero sin costura requiere una consideración exhaustiva de factores como las condiciones de operación, los requisitos de rendimiento y la viabilidad económica.