¿Qué es la tubería de acero de carbono medio?

¿Qué es el acero de medio carbono?
El acero de medio carbono tiene un contenido de carbono de entre el 0,25 % y el 0,65 %. Incluye la mayoría de los aceros estructurales de alta calidad y algunos aceros estructurales comunes. Este tipo de acero se utiliza principalmente para fabricar diversas piezas mecánicas, y algunos se utilizan para fabricar piezas estructurales de ingeniería.

El acero de medio carbono pertenece al tipo de acero hipoeutectoide, y su estructura recocida es de perlita y ferrita. A medida que aumenta el contenido de carbono en el acero, aumenta la cantidad de perlita en la estructura, mientras que la de ferrita disminuye. La estructura templada del acero con un contenido de carbono superior al 0,40 % es martensita; cuando el contenido de carbono es superior al 0,40 %, además de martensita, hay una pequeña cantidad de austenita retenida, que aumenta con el aumento del contenido de carbono en el acero.

El tratamiento térmico final del acero de medio carbono incluye temple y revenido, revenido a baja temperatura tras el temple, revenido a baja temperatura tras el temple de alta frecuencia, austemperado y revenido a media temperatura tras el temple.

Los tubos de acero al carbono se dividen en dos categorías: tubos de acero sin costura y tubos de acero soldados.

Contenido de carbono y clasificación
El acero al carbono se clasifica principalmente según su contenido de carbono:
Acero de bajo carbono: 0,05 % – 0,25 % de carbono
Acero de medio carbono: 0,25 % – 0,60 % de carbono

Acero de alto carbono: 0,60 % – 1,0 % de carbono

Proceso de producción de acero de medio carbono
El acero de medio carbono suele contener entre un 0,30 % y un 0,50 % de carbono, junto con pequeñas cantidades de manganeso (normalmente entre un 0,60 % y un 1,65 %). Este mayor contenido de carbono, en comparación con el acero de bajo carbono, resulta en una mayor resistencia y dureza, pero una ductilidad y soldabilidad ligeramente menores.

(1) Temple y revenido. La estructura es de bainita revenida. Esta estructura presenta buenas propiedades mecánicas integrales, alta resistencia, buena plasticidad y tenacidad. El acero utilizado para el temple y revenido debe tener una buena templabilidad para garantizar una estructura y un rendimiento uniformes en toda la sección transversal de la pieza templada y revenida. En comparación con el acero aleado, el acero al carbono presenta una templabilidad deficiente, por lo que solo es adecuado para el temple y revenido de piezas de acero de medio carbono con secciones transversales pequeñas.

(2) Revenido a baja temperatura después del temple. La estructura es de martensita revenida, que presenta alta resistencia y una plasticidad y tenacidad adecuadas.

(3) Revenido a baja temperatura tras el temple por alta frecuencia. La estructura de la capa templada por alta frecuencia es de martensita oculta extremadamente fina, y la martensita revenida se obtiene tras el temple a baja temperatura. Este tratamiento puede lograr un efecto similar al de la carburación. El revenido o normalizado se realiza generalmente antes del temple por alta frecuencia. Por lo tanto, tras el temple y revenido por alta frecuencia, el núcleo de la pieza presenta alta resistencia, buena plasticidad y tenacidad, mientras que su superficie presenta alta dureza y buena resistencia al desgaste. Además, se genera tensión de compresión en la superficie de la pieza templada por alta frecuencia, lo que le confiere un alto límite de fatiga y una larga vida útil.

(4) Temple isotérmico. La estructura es de bainita, que presenta alta resistencia, buena plasticidad y tenacidad.

(5) Revenido a temperatura media tras el temple.

La microestructura es de bainita revenida. Algunos aceros de medio carbono se someten a normalización como tratamiento previo al tratamiento térmico final. El objetivo es refinar los granos, reducir las irregularidades de la estructura del acero, obtener estructuras uniformes de perlita y ferrita, y preparar la estructura para el tratamiento térmico final.

Tras el temple y revenido, el acero de medio carbono se utiliza principalmente para fabricar diversos ejes de transmisión, bielas, embragues, pasadores de eje, pernos, etc. Tras el temple a alta frecuencia y el revenido a baja temperatura, se utiliza para engranajes, husillos de torno, ejes estriados, árboles de levas y semiejes sometidos a cargas de impacto y que requieren resistencia al desgaste. El acero de medio carbono, normalizado o sin tratamiento térmico, se utiliza para fabricar varillas de tracción, manguitos, fijaciones, arandelas y manijas con cargas bajas. El acero de medio carbono con mayor contenido de carbono se utiliza para fabricar resortes y alambres de acero.