Acero al carbono vs. Acero negro

El acero al carbono se compone principalmente de hierro y carbono. Ajustando el contenido de carbono y el procesamiento, se pueden obtener diferentes resistencias, durezas y tenacidades. Gracias a sus buenas propiedades mecánicas integrales, bajo costo y facilidad de procesamiento y fabricación, se utiliza ampliamente en la construcción, la fabricación de maquinaria y el transporte de energía (como el petróleo y el gas). Cabe destacar que el acero al carbono común tiene baja resistencia a la corrosión, por lo que se deben considerar medidas anticorrosivas durante su uso.

El acero negro no es un grado de acero independiente, sino una descripción del estado de su superficie. Se refiere específicamente a productos de acero al carbono (como placas y tubos de acero negro) laminados en caliente con una capa de óxido de hierro negro en la superficie, sin tratamiento anticorrosivo final como galvanizado o pintura. Esta condición es un resultado natural del proceso de producción, no con fines estéticos, sino para ofrecer materias primas o piezas brutas al menor coste. 

Los comunes "tubos de hierro negro" pertenecen a esta categoría de productos, que se utilizan a menudo en sistemas de protección contra incendios o como tuberías de fluidos a baja presión que requieren protección anticorrosiva in situ. Su mayor inconveniente es su extrema susceptibilidad a la corrosión; por lo tanto, nunca deben utilizarse en estado bruto en aplicaciones con riesgo de corrosión o que requieran un funcionamiento prolongado sin mantenimiento.

Diferencia entre acero al carbono y acero negro:

Diferencia	Acero al carbono	Acero negro
Definición	Se refiere a materiales de acero con un contenido de carbono entre el 0,02 % y el 2,11 %, compuestos principalmente de hierro y carbono.	En concreto, se refiere a productos de acero al carbono con una capa de óxido de hierro negro en la superficie, sin ningún tratamiento de acabado superficial como galvanizado, pintura o pulido.
Acabado de la superficie	El acero al carbono es de color gris plateado en su estado bruto. Dependiendo de su uso previsto y de las especificaciones del fabricante, puede o no tener un recubrimiento protector. Presenta diversas características superficiales: como una capa de óxido negro procedente del laminado en caliente, una superficie brillante procedente del laminado en frío, una capa galvanizada, una capa de pintura y un acabado pulido de espejo.	El acero negro es el resultado natural de un proceso de laminado en caliente, con una capa de óxido negro que cubre la superficie del acero.
Ámbito de aplicación	Extremadamente amplio. Se clasifica según el contenido de carbono en acero de bajo carbono, acero de medio carbono y acero de alto carbono. Diversas formas: placas de acero, barras de acero, tubos de acero, palanquillas de acero, piezas fundidas, etc.	Ámbito de aplicación más específico. Un subconjunto de productos de acero al carbono. Se refiere principalmente a placas laminadas en caliente, barras, perfiles estructurales (como vigas en I y ángulos de acero) y algunos tubos de acero.
Ventajas	Amplio rango de rendimiento, alta rentabilidad y buena maquinabilidad. Puede proporcionar propiedades mecánicas específicas (resistencia, dureza, tenacidad).	Tiene el menor costo entre los aceros al carbono y es adecuado como pieza bruta que requiere procesamiento secundario o pintura. Los usuarios pueden realizar procesamientos secundarios (como desoxidación y pintura, galvanizado y mecanizado) según el uso final.
Galvanización	Requiere galvanización porque este acero es susceptible a la corrosión.	Es un acero no galvanizado.

1. Composición química

El acero al carbono es un tipo de acero cuyos elementos principales son el hierro y el carbono (contenido de carbono típicamente entre el 0,02 % y el 2,1 %). Según su contenido de carbono, se puede clasificar en acero de bajo carbono, acero de medio carbono y acero de alto carbono. Su resistencia y dureza aumentan con el aumento del contenido de carbono, mientras que su plasticidad disminuye.

El acero negro no es un grado de acero independiente, sino una descripción de su estado superficial. Se refiere específicamente a productos de acero al carbono que, tras el laminado en caliente y otros procesos, presentan una capa de óxido de hierro negro (compuesta principalmente por óxido de hierro(III), Fe₃O₄) y no han sido sometidos a ningún tratamiento de recubrimiento. Por lo tanto, su composición química es exactamente la misma que la de su material base de acero al carbono correspondiente, y no existe una norma de composición independiente. La "placa de acero negro" y la "tubería de acero negro" a las que nos referimos comúnmente son productos de acero al carbono en este estado.

2. Proceso de producción

El acero al carbono se produce mediante procesos básicos como la fundición, la colada continua y el laminado (en caliente o en frío). El estado de "acero negro" suele ser un resultado natural del proceso de laminado en caliente.

Tras el laminado a alta temperatura, el acero se enfría al aire y la superficie reacciona con el oxígeno para formar una densa capa de óxido de hierro negro. En comparación con los productos de acero al carbono galvanizados o pintados, los productos de "acero negro" eliminan la necesidad de procesos posteriores de recubrimiento o enchapado superficial, lo que resulta en menores costos. Se suministran como materia prima o piezas brutas que requieren un procesamiento secundario.

3. Resistencia a la corrosión

Ambos materiales son inherentemente propensos a la corrosión, dependiendo del tratamiento superficial.

El acero al carbono es susceptible a la corrosión electroquímica en ambientes húmedos o corrosivos, presentando una baja resistencia a la corrosión. La capa de óxido de hierro negro en la superficie del acero negro es delgada y se daña fácilmente, ofreciendo solo una protección muy limitada a corto plazo. Se corroe rápidamente en ambientes húmedos, ácidos, alcalinos o después de daños mecánicos. Por lo tanto, los productos de acero negro no pueden usarse directamente en ambientes corrosivos y deben someterse a un tratamiento anticorrosivo especializado (como pintura, galvanizado o recubrimiento asfáltico) antes o después de su instalación y uso. Esta es precisamente la principal desventaja de su bajo costo.

4. Resistencia

Las propiedades mecánicas (resistencia, tenacidad) y la soldabilidad del acero al carbono y del acero negro se determinan principalmente por su composición química y su estado de tratamiento térmico, y no están directamente relacionadas con su condición de "acero negro". Al soldar acero negro, es necesario eliminar la cascarilla de óxido del cordón de soldadura para garantizar la calidad de la soldadura.

5. Áreas de aplicación

El acero al carbono se utiliza comúnmente como material básico, con aplicaciones que abarcan casi todos los sectores industriales, como la construcción, la maquinaria, la automoción y los electrodomésticos.

Los productos de acero negro se utilizan principalmente por su bajo coste y disponibilidad como materia prima. Sus aplicaciones comunes incluyen:
Estructuras de edificación: Como materia prima para vigas y columnas estructurales de acero que requieren un revestimiento general (como las vigas H).
Sistemas de tuberías: Como tuberías para el transporte de fluidos a baja presión que requieren un tratamiento anticorrosivo in situ (como algunas tuberías de agua contra incendios).
Fabricación general: Como materia prima para piezas que requieren mecanizado o tratamiento térmico adicional.

Nota: Para aplicaciones que requieren resistencia a la corrosión, alta estética o uso inmediato (como barandillas exteriores, carcasas de electrodomésticos y piezas de precisión), a menudo se eligen materiales galvanizados, revestidos de color y de acero inoxidable en lugar de acero negro.

Preguntas frecuentes:

1. El acero negro es acero con mayor contenido de carbono?
No. "Negro" se refiere únicamente al color de su superficie y no está relacionado con su contenido de carbono. El acero negro puede ser acero con bajo o medio contenido de carbono.

2. Por qué el "acero negro" no se fabrica para ser inoxidable, sino que se deja oxidar?
Esto se debe a un equilibrio entre costos y procesos. El enfriamiento natural después del laminado en caliente formará una capa de óxido. El galvanizado o pintado requiere líneas de producción adicionales, tratamientos químicos y consumo de energía, lo que aumenta significativamente los costos y los precios de venta. Muchas aplicaciones (como estructuras internas de grandes estructuras o piezas que requieren retrabajo) utilizan activamente el acero negro como materia prima.

3. Son el "acero negro" y el "acero laminado en caliente" lo mismo?
Casi idénticos, pero con ligeras diferencias.

Casi todos los productos de "acero negro" se fabrican mediante laminado en caliente, ya que este proceso produce una capa de óxido. Sin embargo, el término "acero laminado en caliente" enfatiza el proceso, y el producto resultante suele ser de "acero negro". Por lo tanto, ambos se suelen usar indistintamente al referirse a chapa metálica y perfiles.

4. Es el "acero negro" un competidor del "acero blanco"?
En términos comerciales, sí.

El término "acero blanco" suele referirse a:
Acero inoxidable (debido a su brillo plateado).
Acero galvanizado (con un recubrimiento de zinc gris plateado).
El contraste entre "acero negro" y "acero blanco" ilustra claramente la diferencia entre tener o no un recubrimiento anticorrosivo.

5. Debería elegir "acero negro" u otros productos de acero al carbono?

Esto depende de su uso final, presupuesto y capacidad de procesamiento:
Elija acero negro: Si necesita materia prima económica y planea un procesamiento secundario extenso (como pintura general después del corte y la soldadura, o incrustación en concreto como componente estructural de un edificio), o para proyectos temporales a corto plazo.

Elija productos de acero al carbono galvanizado/pintado: Si necesita material listo para usar y no dispone de los medios o la necesidad de un tratamiento anticorrosivo superficial, y requiere una mayor vida útil sin mantenimiento (como barandillas exteriores o techos).

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