¿Cuál tiene mayor resistencia, el tubo MS o el tubo CS?

En el amplio campo de aplicación de los materiales de acero, los tubos de acero dulce y los tubos de acero al carbono son dos tipos de tubos comunes e importantes. Sus características de resistencia están directamente relacionadas con su ámbito de aplicación y efecto de uso. La exploración en profundidad de la diferencia de resistencia entre los dos es de importancia clave para tomar decisiones razonables de selección de materiales en diferentes escenarios de ingeniería.

Relación entre la composición química y la resistencia básica
1. Tubo de acero dulce
El contenido de carbono del tubo de acero dulce es bajo, generalmente entre el 0,05% y el 0,25%. El carbono es uno de los elementos clave que determinan la resistencia del acero. El menor contenido de carbono hace que el contenido de perlita en el tubo de acero dulce sea relativamente menor y el contenido de ferrita mayor. La ferrita es relativamente blanda y tiene buena tenacidad y ductilidad, pero su resistencia es relativamente débil. Por lo tanto, desde la perspectiva de la composición química básica, la resistencia del tubo de acero dulce es relativamente baja.

2. Tubo de acero al carbono
El contenido de carbono del tubo de acero al carbono suele estar entre el 0,25% y el 0,6%. El mayor contenido de carbono hace que el tubo de acero al carbono contenga más perlita, que es una organización de alta resistencia compuesta por láminas alternas de ferrita y cementita. Por lo tanto, el tubo de acero al carbono tiene una resistencia potencial mayor que el tubo de acero dulce a nivel de componente básico.

Efecto del tratamiento térmico en la resistencia
1. Tubo de acero dulce
El efecto de mejora de la resistencia del tubo de acero dulce después del tratamiento térmico, como el temple, no es tan obvio como el del tubo de acero al carbono. Esto se debe a que el tubo de acero dulce forma menos martensita (una fase de alta resistencia) durante el temple debido a su bajo contenido de carbono. Por ejemplo, en las mismas condiciones de temple, el valor de aumento de dureza del tubo de acero dulce puede ser solo de 20-30HRC (dureza Rockwell), mientras que el tubo de acero al carbono puede alcanzar 40-50HRC.
Sin embargo, el tubo de acero dulce puede aumentar el contenido de carbono en la superficie a través de métodos de tratamiento térmico químico, como la carburación, mejorando así la dureza de la superficie y la resistencia al desgaste. Sin embargo, este tratamiento mejora principalmente las propiedades de la superficie y tiene una mejora limitada en la resistencia general.

2. Tubo de acero al carbono
El tubo de acero al carbono es más sensible al tratamiento térmico. Durante el proceso de temple, la estructura de austenita en el tubo de acero al carbono se transformará rápidamente en martensita, mejorando así significativamente la resistencia. Por ejemplo, después del temple y revenido, el límite elástico del tubo de acero al carbono puede aumentar de los 300-400 MPa originales a 600-800 MPa.
El templado apropiado también puede mejorar la tenacidad del tubo de acero al carbono al mismo tiempo que mejora la resistencia, evitando que sea demasiado frágil y duro, de modo que pueda soportar mayores cargas e impactos.

Resistencia en aplicaciones prácticas
1. Tubo de acero dulce
Se usa ampliamente en algunas ocasiones en las que los requisitos de resistencia no son particularmente altos. Por ejemplo, en el sistema de suministro de agua y drenaje de interiores de edificios ordinarios, la presión de trabajo es generalmente baja y los tubos de acero dulce pueden cumplir con los requisitos del transporte de agua. Su resistencia es suficiente para soportar la presión estática y la presión de flujo del agua, y su tenacidad es buena, lo que es conveniente para las operaciones de doblado y conexión durante la instalación. En el campo de la decoración arquitectónica, como la fabricación de pasamanos, barandillas, etc. para interiores, los tubos de acero dulce se pueden procesar fácilmente en varias formas y pueden soportar fuerzas externas como la inclinación y la colisión humanas normales. Su resistencia es suficiente para estos escenarios de aplicación.

2. Tubo de acero al carbono
Tiene un buen desempeño en aplicaciones que necesitan soportar mayor presión o cargas más grandes. Por ejemplo, en oleoductos y gasoductos, el oleoducto debe soportar alta presión del fluido interno y las fuerzas del entorno externo (como la presión del suelo, terremotos, etc.). La alta resistencia de los tubos de acero al carbono puede garantizar que los oleoductos puedan operar de manera segura y confiable en estas complejas condiciones de trabajo.
En el campo de la fabricación mecánica, para algunas piezas de ejes o componentes estructurales que necesitan soportar un gran par y fuerza de impacto, los tubos de acero al carbono pueden proporcionar la resistencia suficiente para cumplir con los requisitos de trabajo después del tratamiento térmico adecuado.

Resumen
En resumen, los tubos de acero dulce y los tubos de acero al carbono tienen sus propias ventajas y desventajas en las características de resistencia, y juegan un papel irremplazable e importante en diferentes campos de aplicación. En el proceso real de selección de materiales de ingeniería, debemos considerar completamente el entorno de uso específico, los indicadores de rendimiento de resistencia requeridos y el control de costos, y sopesar los pros y los contras para tomar la decisión más científica y razonable, a fin de garantizar que el rendimiento del material pueda coincidir perfectamente con las necesidades de ingeniería y lograr un desarrollo seguro, eficiente y sostenible de la construcción de ingeniería.