Tabla de tamaños de tubos mecánicos

Qué son los Tubos Mecánicos?

Los tubos mecánicos son tubos de acero especialmente utilizados en sectores industriales como la fabricación de maquinaria, la estructura de equipos, los sistemas de transmisión, etc., y se caracterizan por su alta precisión, alta resistencia, resistencia al desgaste y a la presión. Se diferencian de los tubos de acero de construcción convencionales o los tubos decorativos, y deben cumplir con estrictas tolerancias dimensionales, propiedades del material y requisitos de proceso.

Definición:
Se refiere a tubos de acero sin costura o soldados utilizados en estructuras mecánicas, sistemas hidráulicos, rodamientos, ejes y otros componentes, que deben cumplir con propiedades mecánicas específicas y precisión de procesamiento.

Características principales:
Alta precisión: tolerancias mínimas en el diámetro exterior y el espesor de pared (p. ej., ±0,05 mm), requisitos estrictos de redondez y rectitud.
Alta resistencia: El material principal es acero al carbono (A519), acero aleado (p. ej., 40Cr) o acero inoxidable (p. ej., 304). 

Optimización de procesos: Mejorar el acabado superficial (Ra ≤ 0,8 μm) y las propiedades mecánicas mediante procesos como el estirado en frío, el laminado en frío y el tratamiento térmico.

Principales tipos de tubos de acero para aplicaciones mecánicas:

1. Clasificación por uso

Tubos de acero estructural: Se utilizan para estructuras mecánicas, ejes de transmisión y soportes.
Normas principales: GB/T 8162, ASTM A53

Tuberías hidráulicas/para cilindros: se utilizan para cilindros hidráulicos, camisas de cilindros y vástagos de pistón de precisión.
Normas principales: GB/T 3639, DIN 2391

Tuberías para cojinetes: se utilizan para anillos de cojinetes y camisas de cojinetes de agujas.
Normas principales: GB/T 18254 (especial para acero para cojinetes).

Tuberías mecánicas de alta resistencia: se utilizan para piezas de automoción y brazos mecánicos de ingeniería.
Normas principales: ASTM A519, EN 10305

2. Clasificación por proceso de producción

Tuberías de acero sin costura: se fabrican mediante laminación en caliente o estirado en frío, sin soldaduras y con alta capacidad de carga (como sistemas hidráulicos).
Tuberías de acero soldadas: se utilizan mediante soldadura de alta frecuencia o soldadura por arco sumergido, de bajo coste y aptas para estructuras generales.

Tabla de tamaños y dimensiones de tubos y tuberías mecánicas sin costura:

A continuación, se presenta una tabla detallada de tamaños de tubos de acero mecánicos sin costura, que abarca tipos comunes, como los utilizados en estructuras, hidráulicas y maquinaria de precisión.

1. Tubos de acero estructural sin costura
Aplicables a estructuras mecánicas generales, ejes, soportes, etc., con una amplia gama de tamaños y tolerancias flexibles.

Dimensiones comunes y peso teórico:

Outer diameter (mm)	Wall thickness (mm)	Theoretical weight (kg/m)	Applicable scenarios
21.3	2.0~4.0	0.95~1.58	Light structure
33.7	2.5~6.0	1.92~4.10	Shaft, support tube
48.3	3.0~8.0	3.36~7.95	Mechanical frame
60.3	3.8~10.0	4.91~12.39	Heavy equipment
88.9	4.0~12.0	8.38~22.77	Construction machinery
114.3	4.5~15.0	12.19~36.74	Large structural parts

Rango de tolerancia (GB/T 8162):
Diámetro exterior: ±1 %
Espesor de pared: ±10 %~12,5 %

2. Tubo de acero sin costura para maquinaria hidráulica y de precisión (DIN 2391/GB/T 3639)
Aplicable a cilindros hidráulicos, cilindros y ejes de alta precisión que requieren alta precisión dimensional y un excelente acabado superficial.

Tabla de tamaños de tubos de acero sin costura estirados en frío de alta precisión:

Outer diameter (mm)	Wall thickness (mm)	Outer diameter tolerance (mm)	Wall thickness tolerance (mm)	Roundness tolerance (mm)
6~30	0.5~3.0	±0.05~±0.10	±0.05~±0.10	≤0.03~0.10
30~60	1.0~5.0	±0.10~±0.20	±0.10~±0.20	≤0.10~0.20
60~120	2.0~10.0	±0.20~±0.30	±0.20~±0.30	≤0.20~0.30

Ejemplos típicos de tubos de acero de precisión:

Outer diameter (mm)	Common wall thickness (mm)	Theoretical weight (kg/m)
10	1.0, 1.5, 2.0	0.22, 0.31, 0.39
25	2.0, 3.0, 4.0	1.13, 1.63, 2.07
50	3.0, 5.0, 8.0	3.48, 5.55, 8.29
80	5.0, 8.0, 10.0	9.26, 14.20, 17.27

Materiales aplicables:
Acero al carbono: 20#, 45#
Acero aleado: 40Cr, 42CrMo
Acero inoxidable: 304, 316

3. Tubería de acero sin costura según la norma americana para maquinaria (ASTM A519)
Aplicable a estructuras mecánicas de alta resistencia, piezas de automoción y la industria aeroespacial, con una amplia gama de tamaños.

Tamaños comunes según ASTM A519:

Outer Diameter (inch/mm)	Wall Thickness (inch/mm)	Theoretical Weight (kg/m, Carbon Steel)
0.5" / 12.7 mm	0.065"~0.25" / 1.65~6.35 mm	0.45~1.53
1" / 25.4 mm	0.12"~0.5" / 3.05~12.7 mm	1.69~6.69
2" / 50.8 mm	0.15"~0.75" / 3.81~19.05 mm	4.47~17.06
4" / 101.6 mm	0.25"~1.0" / 6.35~25.4 mm	14.89~47.20

Material:
1020, 1045 (acero al carbono)
4130, 4140 (acero aleado)

Materiales comunes y sugerencias de selección para tubos de acero mecánico:

La selección del material para tubos de acero mecánico afecta directamente sus indicadores clave, como la resistencia, la resistencia al desgaste, la resistencia a la corrosión y el rendimiento del procesamiento. A continuación, se presenta un análisis detallado de los materiales comunes y sus aplicaciones para ayudarle a elegir los materiales de forma razonable.

1. Acero estructural al carbono (para estructuras mecánicas comunes)
Características: bajo costo, fácil procesamiento, buen rendimiento de soldadura, pero con resistencia y resistencia a la corrosión promedio.

Sugerencias de selección de materiales:
ASTM A519-1020 (correspondiente a 20#): adecuado para piezas con cargas ligeras que requieren soldadura (como marcos).
ASTM A519-1045 (correspondiente a 45#): se puede utilizar para ejes de transmisión de carga media después del temple y revenido (temple + revenido).

2. Acero estructural aleado (alta resistencia y resistencia al desgaste)
Características: Gracias a la adición de elementos como Cr, Mo y Mn para mejorar la resistencia, la dureza y la resistencia al desgaste, es adecuado para cargas pesadas o condiciones de impacto.

Sugerencias para la selección de materiales:
ASTM A519-4130 (40Cr): Adecuado para ejes de transmisión de maquinaria de ingeniería (dureza HRC25-32 tras el temple y revenido).
ASTM A519-4140 (42CrMo): Utilizado para cilindros hidráulicos de alta presión y componentes de aviación (ultraalta resistencia, resistencia a la fatiga, resistencia a la tracción ≥1000 MPa).
DIN 1.7147 (20CrMnTi): Utilizado para engranajes y anillos de rodamientos (acero carburizado, alta dureza superficial).

3. Acero inoxidable (resistencia a la corrosión, grado alimentario)
Características: Resistencia a ácidos y álcalis, resistencia a la oxidación, adecuado para entornos húmedos y corrosivos, así como para equipos médicos y alimentarios.

Sugerencias para la selección de materiales:
ASTM A312 304: Adecuado para la mayoría de los entornos resistentes a la corrosión (como tuberías de distribución de alimentos).
ASTM A312 316: Se utiliza en entornos altamente corrosivos (como agua de mar, medios ácidos y alcalinos).

Preguntas frecuentes:

P1: Cómo elegir entre acero 45# y 40Cr?

45#: Adecuado para cargas medias y bajo costo (como engranajes comunes).
40Cr: Adecuado para cargas pesadas o cargas de impacto, y requiere temple y revenido (como ejes de maquinaria de ingeniería).

P2: Puede el acero inoxidable reemplazar al acero al carbono?

Sí, pero el costo es alto (el precio del 304 es de 3 a 5 veces mayor que el del 45#) y la resistencia del acero inoxidable es baja (por ejemplo, la resistencia a la tracción del 304 es de aproximadamente 520 MPa, mientras que el 40Cr puede alcanzar los 800 MPa).

P3: Cómo mejorar la dureza superficial de las tuberías de acero? 

Acero al carbono: cementación (como 20CrMnTi), temple de alta frecuencia (superficie HRC50+). 

Acero inoxidable: tratamiento de temple (como acero inoxidable 17-4PH de temple por precipitación).

Conclusión:
Las tuberías de acero para aplicaciones mecánicas son componentes esenciales de los equipos industriales, y su selección afecta directamente sus propiedades mecánicas y su vida útil. Se recomienda seleccionar materiales, procesos y estándares adecuados según las condiciones de trabajo específicas (presión, precisión de movimiento, entorno corrosivo, coste). Si se requieren parámetros adicionales (como resistencia a la fatiga, proceso de tratamiento térmico), podemos proporcionar un análisis exhaustivo de cada aplicación.

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