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Tubos de acero mecánicos: Una descripción general

Los tubos de acero mecánicos se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones donde las dimensiones precisas, alta resistencia, y se requiere durabilidad. Estos tubos se emplean a menudo en la fabricación de maquinaria., componentes automotrices, y elementos estructurales. Esta guía proporciona una visión completa de los tubos de acero mecánicos., incluyendo sus características, tipos, procesos de fabricación, materiales, estándares, aplicaciones, y propiedades.


Características de los tubos de acero mecánicos

  • Alta resistencia: Los tubos de acero mecánicos ofrecen un excelente límite elástico y de tracción., haciéndolos adecuados para aplicaciones de alto estrés.
  • Precisión: Estos tubos se fabrican con tolerancias estrictas., asegurando dimensiones precisas y calidad constante.
  • Durabilidad: Los tubos mecánicos de acero están diseñados para soportar condiciones duras y tener una larga vida útil..
  • Versatilidad: Disponible en varias formas (redondo, cuadrado, rectangular, y perfiles personalizados) para cumplir con diversos requisitos de aplicación.
  • Acabado superficial: Se puede producir con diferentes acabados superficiales., como pulido, en escabeche, o recubierto, dependiendo de las necesidades de la aplicación.

Tipos de tubos de acero mecánicos

Los tubos de acero mecánicos se pueden clasificar según su proceso de fabricación y el tipo de acero utilizado.:

  1. Tubos mecánicos sin costura:
    • Producido sin costura soldada., ofreciendo estructura y resistencia uniformes.
    • Ideal para aplicaciones que requieren alta precisión y resistencia..
  2. Tubos Mecánicos Soldados:
    • Fabricado soldando los bordes de una tira o placa de acero..
    • Adecuado para aplicaciones menos exigentes donde el costo es un factor importante.

Proceso de fabricación

Tubos mecánicos sin costura

  1. Preparación de palanquilla: Un tocho cilíndrico sólido se calienta a una temperatura alta..
  2. Perforación: El tocho calentado se perfora para crear un tubo hueco..
  3. Alargamiento: El tubo hueco se alarga y se enrolla hasta obtener el espesor y diámetro deseados..
  4. Tamaño y forma: El tubo pasa a través de rodillos calibradores para lograr las dimensiones precisas y la forma deseada..
  5. Enfriamiento: El tubo se enfría de forma controlada para mantener las propiedades del material..
  6. Refinamiento: El tubo pasa por diversos procesos de acabado., como cortar, alisar, y tratamiento de superficies.

Tubos Mecánicos Soldados

  1. Preparación de tiras de acero: Se prepara y limpia una tira de acero plana..
  2. formando: A la tira se le da forma tubular utilizando rodillos..
  3. Soldadura: Los bordes del tubo formado están soldados entre sí. (REG u otros métodos de soldadura).
  4. Tamaño y forma: El tubo soldado pasa a través de rodillos calibradores para lograr las dimensiones precisas y la forma deseada..
  5. Enfriamiento: El tubo se enfría para fijar la soldadura y mantener las propiedades del material..
  6. Refinamiento: El tubo pasa por diversos procesos de acabado., como cortar, alisar, y tratamiento de superficies.

Materiales

Los tubos de acero mecánicos están hechos de varios tipos de acero para adaptarse a diferentes aplicaciones.:

  • Acero carbono: Comúnmente utilizado para aplicaciones de uso general debido a su resistencia y asequibilidad.. Los ejemplos incluyen ASTM A519 y SAE. 1020.
  • Acero aleado: Proporciona propiedades mecánicas mejoradas., como mayor resistencia y tenacidad. Los ejemplos incluyen ASTM A335 y 4140/42 CrMo.
  • Acero inoxidable: Conocido por su excelente resistencia a la corrosión y durabilidad.. Los ejemplos incluyen ASTM A554 y A312..
  • Acero de baja aleación y alta resistencia (HSLA): Ofrece alta resistencia y tenacidad con buena soldabilidad..

Estándares

Los tubos de acero mecánicos deben cumplir con varios estándares para garantizar la calidad y el rendimiento.. Algunas normas clave incluyen:

  • Normas ASTM:
    • ASTM A519: Especificación estándar para tubos mecánicos sin costura de acero al carbono y aleados.
    • ASTM A513: Especificación estándar para tubos mecánicos de acero al carbono y de aleación soldados por resistencia eléctrica.
    • ASTM A554: Especificación estándar para tubos mecánicos soldados de acero inoxidable..
  • Estándares SAE:
    • SAE J524: Tubos sin costura de acero con bajo contenido de carbono aptos para doblarse, resplandeciente, formando, y soldadura fuerte.
    • SAE J525: Tubería de acero de bajo carbono soldada y estirada en frío adecuada para doblar, resplandeciente, formando, y soldadura fuerte.
  • Normas DIN:
    • DE 2391: Tubos sin costura de precisión.
    • DE 2448: Tubos de acero sin costura para uso mecánico y de ingeniería general..

Aplicaciones

Los tubos de acero mecánicos se utilizan en numerosas industrias debido a su resistencia., precisión, y versatilidad:

  • Automotor: Ejes de transmisión, columnas de dirección, sistemas de escape, y jaulas antivuelco.
  • Maquinaria: Cilindros hidráulicos, componentes estructurales, y piezas de máquinas.
  • Construcción: Soportes estructurales, andamio, y marco.
  • Aeroespacial: Elementos estructurales, sistemas hidráulicos, y componentes del tren de aterrizaje.
  • Muebles: Marcos, apoya, y elementos estéticos.

 


Tubo de acero mecánico: Composición química y propiedades mecánicas.

Los tubos de acero mecánicos están diseñados para su uso en aplicaciones que requieren dimensiones precisas y alta resistencia.. Se utilizan comúnmente en la industria automotriz., maquinaria, construcción, y las industrias aeroespaciales. A continuación se muestran las composiciones químicas y propiedades mecánicas típicas de los tubos de acero mecánicos..


Composición química

La composición química de los tubos de acero mecánicos varía según el tipo de acero utilizado.. Aquí están las composiciones típicas para algunos tipos comunes.:

Acero carbono (p.ej., Grado ASTM A519 1020)

Elemento Composición (%)
Carbón (c) 0.18-0.23
Manganeso (Minnesota) 0.30-0.60
Fósforo (PAG) 0.040 máximo
Azufre (S) 0.050 máximo

Acero aleado (p.ej., Grado ASTM A519 4130)

Elemento Composición (%)
Carbón (c) 0.28-0.33
Manganeso (Minnesota) 0.40-0.60
Fósforo (PAG) 0.035 máximo
Azufre (S) 0.040 máximo
Silicio (Y) 0.20-0.35
Cromo (cr) 0.80-1.10
Molibdeno (Mes) 0.15-0.25

Acero inoxidable (p.ej., ASTM A554 Grado MT 304)

Elemento Composición (%)
Carbón (c) 0.08 máximo
Manganeso (Minnesota) 2.00 máximo
Fósforo (PAG) 0.045 máximo
Azufre (S) 0.030 máximo
Silicio (Y) 1.00 máximo
Cromo (cr) 18.00-20.00
Níquel (En) 8.00-10.50
Nitrógeno (norte) 0.10 máximo

Propiedades mecánicas

Los tubos de acero mecánicos deben cumplir propiedades mecánicas específicas para garantizar su idoneidad para diversas aplicaciones.. Estas son las propiedades mecánicas típicas de algunos tipos comunes.:

Acero carbono (p.ej., Grado ASTM A519 1020)

Propiedad Valor
Resistencia a la tracción (MPa) 350-480
Fuerza de producción (MPa) 210 mín.
Alargamiento (%) 15-30
Dureza (media pensión) 120-180

Acero aleado (p.ej., Grado ASTM A519 4130)

Propiedad Valor
Resistencia a la tracción (MPa) 560-760
Fuerza de producción (MPa) 460 mín.
Alargamiento (%) 18 mín.
Dureza (media pensión) 156-217

Acero inoxidable (p.ej., ASTM A554 Grado MT 304)

Propiedad Valor
Resistencia a la tracción (MPa) 515 mín.
Fuerza de producción (MPa) 205 mín.
Alargamiento (%) 35 mín.
Dureza (media pensión) 201 máximo

Resumen

 

Comprender la composición química y las propiedades mecánicas de los tubos de acero mecánicos es crucial para seleccionar el material adecuado para sus necesidades.. Esto asegura el rendimiento, fiabilidad, y longevidad de los tubos en sus respectivas aplicaciones.

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