Tubo de acero dulce (MS Pipe): tipos, especificaciones, grados y guía de selección

Qué son los tubos MS?

La tubería de acero dulce (MS) es un tipo de tubería fabricada con acero de bajo contenido de carbono (≤0,25%). Es la tubería de acero más utilizada en la construcción y la industria en general debido a su excelente soldabilidad, buena conformabilidad y bajo costo.

Características clave:
Contenido de carbono: ≤0,25%
Soldabilidad: Excelente
Conformabilidad: Ideal para doblado, estampado y conformado en frío
Costo: Bajo en comparación con el acero inoxidable y aleado

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En esta guía, cubriremos los beneficios, propiedades, tipos, especificaciones, grados, aplicaciones y consejos de selección para la tubería de acero dulce, para ayudarle a elegir el producto adecuado para su proyecto.

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Ventajas del acero dulce:

1. Accesibilidad: El acero dulce es uno de los materiales más económicos, gracias a la abundancia de materias primas y a la eficiencia de sus procesos de producción.
2. Versatilidad y facilidad de fabricación: El acero dulce se corta, moldea, suelda y mecaniza con facilidad, lo que lo convierte en una opción popular en diversos sectores, desde la construcción hasta la fabricación de artículos para el hogar.
3. Reciclabilidad: El acero dulce es altamente reciclable y puede fundirse y reutilizarse sin perder sus propiedades, reduciendo así su impacto ambiental.
4. Resistencia y durabilidad: A pesar de su bajo contenido de carbono, el acero dulce ofrece la resistencia y durabilidad necesarias para una amplia gama de aplicaciones estructurales y mecánicas.

En resumen, las tuberías de acero dulce son fáciles de procesar, soldables y económicas, lo que las hace ampliamente utilizadas en la construcción, maquinaria, oleoductos y otros campos.

Propiedades de las tuberías de acero dulce:

Las tuberías de acero dulce presentan baja resistencia, baja dureza y textura blanda. Incluye la mayoría de los aceros al carbono comunes y aceros estructurales al carbono de alta calidad, la mayoría de los cuales se utilizan para estructuras de ingeniería sin tratamiento térmico. Algunos requieren tratamiento térmico de carburación, al igual que otras piezas mecánicas que requieren resistencia al desgaste.

Conformabilidad en frío y soldabilidad:
La formación de ferrita y perlita en las tuberías de acero dulce durante el recocido reduce su resistencia, dureza, ductilidad y tenacidad. Por lo tanto, presentan buena conformabilidad en frío y pueden someterse a procesos como engaste, doblado, punzonado y otros. Asimismo, las tuberías de acero dulce tienen buena soldabilidad. El acero dulce con un contenido de carbono entre 0,10 y 0,30 % admite fácilmente todo tipo de procesos, como forjado, soldadura y corte, y se utiliza comúnmente en la fabricación de cadenas, remaches, pernos, ejes, etc.

Tipos comunes de tubería MS:

1. Clasificación por proceso de producción

● Tubería de acero dulce (MS): La tubería de acero dulce sin costura es una tubería de acero sin soldadura fabricada a partir de lingotes de acero de bajo carbono o tochos sólidos mediante perforación, laminación en caliente, laminación en frío o estirado en frío. La tubería de acero al carbono sin costura tiene una gran capacidad de carga y un precio elevado. Se utiliza principalmente en maquinaria, hidráulica, tuberías de alta presión, petróleo y productos químicos.

● Tubería de acero dulce (MS): Soldadura de alta frecuencia (tubería MS ERW) o soldadura por arco sumergido (tubería SAW), de bajo costo. Se utiliza principalmente en tuberías para estructuras de edificios, tuberías de agua y barandillas.

2. Clasificación por tratamiento superficial

Tubería de acero negro: Sin recubrimiento, se oxida fácilmente y requiere pintura antioxidante.
Tubería galvanizada (tubería GI): Superficie galvanizada por inmersión en caliente, larga vida útil antioxidante.

Especificaciones y grados de tuberías de acero al carbono

Gama de tamaños comunes:

Comprender las especificaciones y los grados de las tuberías de acero al carbono es fundamental para seleccionar el producto adecuado para su proyecto.

Parámetro	Rango Común
Diámetro Exterior (OD)	1/8" – 48" (DN6 – DN1200)
Espesor de Pared (WT)	1.5mm – 40mm (SCH 10, SCH 40, SCH 80, etc.)
Longitud	6m, 12m, o longitudes personalizadas

Grados comunes de acero:

Se aplican diferentes normas y grados a las tuberías de acero dulce según la región y la aplicación:

Comparación de calificaciones:

Tubos de acero al carbono sin costura vs. tubos ERW: diferencias clave

Característica	Tubería Sin Costura MS	Tubería ERW MS
Fabricación	Perforada desde palanquilla sólida, sin soldadura	Formada a partir de bobinas de acero y soldada longitudinalmente
Resistencia a la Presión	Alta – adecuada para aplicaciones de alta presión	Menor – adecuada para presión baja/media
Rango de Tamaños	Mayor disponibilidad de tamaños	Limitado a diámetros pequeños y medianos
Costo	Mayor	Menor
Aplicaciones Comunes	Tuberías de alta presión, sistemas hidráulicos, petroquímica	Estructuras de construcción, tuberías de agua, fabricación general

▶ 【Consulte nuestra guía detallada de tuberías MS ERW】

Características de la tubería MS sin costura:

Las siguientes secciones se centran en las tuberías de acero al carbono sin costura. Para obtener información detallada sobre las tuberías de acero al carbono soldadas (ERW), consulte nuestra guía especializada.

1. La tubería de acero dulce sin costura es un acero al carbono con un contenido de carbono inferior al 0,25 %. También se le conoce como acero dulce debido a su baja resistencia, dureza y blandura.
2. La estructura recocida de los tubos de acero dulce sin costura está compuesta por ferrita y una pequeña cantidad de perlita, lo que les confiere baja resistencia y dureza, además de buena plasticidad y tenacidad.
3. Los tubos de acero dulce sin costura tienen buena conformabilidad en frío y pueden conformarse en frío mediante engarce, doblado, estampado, etc.
4. Los tubos de acero dulce sin costura tienen buena soldabilidad y son fáciles de procesar, como forjado, soldadura y corte.

Proceso de fabricación de tubos sin costura MS:

1. La materia prima del tubo de acero dulce sin costura es un tubo redondo en bruto. Este tubo se corta mediante una máquina cortadora en una pieza bruta de aproximadamente 1 metro de longitud y se envía al horno para su calentamiento mediante una cinta transportadora. La pieza bruta se introduce en el horno y se calienta a una temperatura aproximada de 1200 grados Celsius. El combustible es hidrógeno o acetileno. El control de la temperatura en el horno es fundamental.

2. Tras la salida del horno, la pieza bruta del tubo redondo se perfora mediante una máquina perforadora a presión. Generalmente, la máquina perforadora más común es la de rodillos cónicos. Este tipo de máquina perforadora ofrece una alta eficiencia de producción, buena calidad del producto, gran expansión del diámetro de perforación y es compatible con diversos tipos de acero.

3. Tras la perforación, la pieza bruta del tubo redondo se lamina transversalmente, se lamina continuamente o se extruye mediante tres rodillos. Tras el prensado, se extrae el tubo y se calibra. La máquina de dimensionamiento utiliza una broca cónica que gira a alta velocidad en la pieza de acero para perforar los agujeros y formar un tubo de acero. El diámetro interior del tubo de acero se determina por la longitud del diámetro exterior de la broca de la máquina de dimensionamiento.

4. Una vez dimensionado el tubo de acero, este entra en la torre de enfriamiento y se enfría mediante agua pulverizada. Tras el enderezamiento, el tubo de acero se envía al detector de defectos metálicos (o prueba hidráulica) mediante la cinta transportadora para la detección de defectos internos. Si existen grietas, burbujas, etc., en el interior del tubo de acero, se detectarán.

5. Tras la inspección de calidad de los tubos de acero, se requiere una estricta selección manual. Tras la inspección de calidad, se pinta el tubo de acero con el número de serie, la especificación, el número de lote de producción, etc., y se iza al almacén mediante una grúa.

Aplicaciones de los tubos sin costura MS:

Los tubos de acero dulce convencionales (MS) se utilizan para la producción de componentes de construcción, contenedores, tanques, hornos y maquinaria agrícola. Los tubos de acero dulce de calidad se utilizan para fabricar cabinas, capós y otros productos de color rojo intenso; también se laminan en barras, cumpliendo con los requisitos de resistencia para la producción de piezas mecánicas. Antes de su uso, los tubos de acero dulce generalmente no se someten a tratamiento térmico. Si el contenido de carbono supera el 0,15 %, se someten a carburación o cianuración, lo que requiere una alta temperatura superficial y un buen desgaste en ejes, bujes, ruedas dentadas y otras piezas.

Debido a la baja resistencia del acero bajo en carbono, su uso está restringido. Aumentar el contenido de carbono del manganeso y añadir trazas de vanadio, titanio, niobio y otros elementos de aleación puede mejorar considerablemente la resistencia del acero. Si se reduce el contenido de carbono del acero y se añade una pequeña cantidad de aluminio y una pequeña cantidad de carburo de boro, se puede obtener una resistencia de ULCB suficientemente alta, manteniendo una buena ductilidad y tenacidad.

Sugerencias para la selección de tuberías MS:

Escenario	Opción Recomendada	Razón
Estructura general / tubería de baja presión	Tubería MS soldada (Grado A / Q195)	Bajo costo, resistencia adecuada
Ambiente exterior / húmedo corrosivo	Tubería MS galvanizada (GI Pipe)	Mejor resistencia a la oxidación
Alta presión / maquinaria de precisión	Tubería de acero al carbono sin costura (Grado B / A106 Gr.B)	Mayor resistencia a la presión
Alta temperatura / alta presión	Tubería sin costura ASTM A106 Gr.B	Adecuada para petróleo, vapor
Uso estructural con sensibilidad al costo	Tubería MS ERW (Grado A / Q215)	Más económica

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Tratamiento térmico:

Nota: La siguiente sección abarca detalles técnicos sobre el tratamiento térmico para consulta avanzada.

El bajo contenido de carbono de las tuberías de acero dulce se traduce en una dureza muy baja y una maquinabilidad deficiente; el proceso de normalización puede mejorarla. Las tuberías de acero dulce tienden a presentar una mayor durabilidad, tanto por temple como por deformación.

Envejecimiento por enfriamiento:

El enfriamiento rápido de un acero de alta temperatura, el carbono ferrítico raspado y la saturación de nitrógeno, también pueden ralentizar la formación de carbonitruro de hierro a temperatura ambiente y, por lo tanto, la resistencia y dureza del acero, lo que reduce la ductilidad y la tenacidad, un fenómeno conocido como envejecimiento por temple. Incluso sin temple ni enfriamiento por aire con bajo contenido de carbono, se producirá envejecimiento.

Envejecimiento por tensión:

Grandes cantidades de acero con bajo contenido de carbono se producen mediante dislocaciones de deformación de ferrita a partir del carbono, interacciones de dislocación elástica de átomos de nitrógeno. Los átomos de carbono y nitrógeno se agrupan alrededor de una línea incorrecta. Esta combinación de átomos de carbono y nitrógeno y la línea de dislocación se denomina masa de aire de Coriolis (masa de aire Kelop). Aumenta la resistencia y la dureza del acero, al tiempo que reduce la ductilidad y la tenacidad, un fenómeno conocido como envejecimiento por deformación.

Las tuberías de acero con bajo contenido de carbono presentan mayores riesgos de plasticidad y tenacidad que la deformación por envejecimiento por temple, y presentan límites de fluencia superior e inferior evidentes en la curva de tracción. Dado que el alargamiento del punto de fluencia se produce hasta el final, la muestra se deforma debido a la formación de pliegues en la superficie irregular, conocidos como banda de Luders. Por ello, muchas piezas estampadas suelen desecharse. Existen dos métodos para prevenirlo. Un método de predeformación alta consiste en colocar el acero predeformado después de un tiempo para producir una banda de Luders, por lo que se coloca antes de que transcurra un tiempo. Se añade otro acero, aluminio o titanio, para formar un compuesto estable con el nitrógeno y así evitar la formación de masas de aire causadas por la deformación de Coriolis por envejecimiento.

Conclusión:

Las tuberías de acero dulce (tuberías MS) son las más utilizadas en la construcción y la industria en general debido a su bajo precio y fácil procesamiento. Sin embargo, cabe destacar su propensión a la oxidación. En entornos corrosivos o sometidos a altas cargas, se recomienda sustituirlas por tuberías galvanizadas, de acero inoxidable o de acero aleado de alta resistencia.

Preguntas frecuentes:

P1: Cuál es la diferencia entre tubería de acero dulce sin costura y soldada?
R: La tubería sin costura se fabrica a partir de un lingote sólido, no tiene costura de soldadura y ofrece mayor resistencia a la presión. La tubería soldada se forma a partir de flejes de acero y se suelda, tiene un menor costo y es adecuada para aplicaciones generales. → [Consulte la guía detallada de tubería ERW aquí]

P2: La tubería de acero dulce es inoxidable?
R: No. La tubería de acero dulce es propensa a oxidarse en ambientes húmedos o corrosivos. Se recomienda un tratamiento superficial como galvanizado, pintura o recubrimiento de aceite para uso en exteriores.

P3: Cuál es la diferencia entre tubería de acero dulce y tubería de hierro galvanizado?
R: La tubería de acero dulce no tiene recubrimiento y es propensa a oxidarse. La tubería de hierro galvanizado es una tubería de acero dulce recubierta de zinc, que ofrece mayor resistencia a la corrosión para ambientes exteriores y húmedos.

P4: Cuál es el contenido de carbono de la tubería de acero dulce?
La tubería de acero dulce tiene un contenido de carbono de ≤0,25 %, lo que le confiere una excelente soldabilidad y conformabilidad, pero menor resistencia en comparación con los aceros de carbono medio o alto. → [Más información sobre el material MS]

P5: Qué tamaños hay disponibles para la tubería de acero dulce?

La tubería de acero dulce está disponible en tamaños desde 1/8" hasta 48" (DN6 – DN1200), con espesores de pared que van desde 1,5 mm hasta 40 mm (SCH 10, SCH 40, SCH 80, etc.) y longitudes de 6 m o 12 m.

Recursos relacionados:
● Tubería de acero al carbono Schedule 40
● Acero al carbono vs. Acero negro
● Tamaños y pesos de tubería de acero sin costura
● Tabla de espesores y guía de dimensionamiento de tubería ERW