ALEACIONES DEL ALUMINIO                          MARZO 2013
Una aleación es una mezcla sólida homogénea de dos o más metales, o de uno omás metales con algunos elementos no metálicos.
TIPOS DE ALUMINIOALUMINIO LAMINADO: Se presenta        ALUMINIO DE FUNDICION: Se presenta enen forma de planchas, láminas,...
Clasificación de las aleaciones                  de Aluminio                                                   Envejecimie...
Nomenclatura de las aleaciones de Aluminio Estados Unidos : Normas AA (Aluminium Association)
Nomenclatura de aleaciones     Se usa la nomenclatura AA más cuatro dígitos convencionales, así :                         ...
Nomenclatura de aleacionesTercer y cuarto dígitos: Anotaciones especiales.En la serie 1 x x x , indica el porcentaje mínim...
Clasificación de las aleaciones.Se clasifican según el proceso seguido para obtener el producto final y   obtener su durez...
Nomenclatura de los temples                                  Aleaciones trabajadas en frío    Se usa la nomenclatura H (Ha...
Nomenclatura de los temples                       Aleaciones trabajadas en caliente Se usa la nomenclatura T (Tempered )má...
Composición química de las aleaciones
Ejemplo: La aleación del 99,5 % de Al es igual a L- 3051
ALEACIONES DE ALUMINIO DE MOLDEOLas cualidades que se esperan de los aluminios de moldeo son una buena colabilidad(aptitud...
Sin embargo, permite obtener piezas de una elevada precisión dimensional yexcelentes acabados superficiales que requieren ...
La única designación universalmente aceptada es la simbólica de ISO. También seemplean habitualmente las denominaciones se...
GRUPO ALEl aluminio sin alear es menos empleado en piezas moldeadas que en productosforjados. La aleación Al99,5, de ducti...
GRUPO AL-SI12La adición de Si al aluminio (punto eutéctico a 12 % Si) da lugar a un incremento de lafluidez del material f...
La aleación base es la AlSi12, no bonificable, que se utiliza siempre que se busquenunas cualidades de moldeo y una resist...
GRUPO AL-SI-MGCon la adición de pequeños porcentajes de Mg, las aleaciones Al-Si se convierten enbonificables, y consiguen...
GRUPO AL-SI-CULas aleaciones de esta familia tienen multiplicidad de aplicaciones cuando las característicasmecánicas exig...
GRUPO AL-MGLas aleaciones de este grupo se caracterizan por una gran resistencia a la corrosión,incluso en agua de mar y e...
No tienen, sin embargo, un moldeo fácil (especialmente en contenidos de >7% de Mg);pequeñas adiciones de Si facilitan la c...
GRUPO AL-CUPor medio del tratamiento térmico (el Cu posibilita la bonificación), las aleaciones de estegrupo consiguen las...
Se emplean en piezas de vehículos y máquinas con altas solicitaciones mecánicas, sometidasa choques o a desgaste (poleas d...
GRUPO AL-ZN-MGLa característica más relevante de este grupo es su capacidad de auto templarse sinnecesidad de solubilizaci...
ALEACIONES PARA FORJA ALEACIONES SIN TRATAMIENTO TERMICOAleaciones 1xxx . Son aleaciones de aluminio técnicamente puro,al ...
Aleaciones 3xxx . El elemento aleante principal de este grupo dealeaciones es el manganeso (Mn) que está presente en un 1,...
Aleaciones 4xxx . La principal aplicación de las aleacionesaluminio-silicio son la fundición de piezas difíciles, pero bue...
Aleaciones 5xxx . En este grupo de aleaciones es el magnesio esel principal componente aleante. Su aporte varía del 2 al 5...
ALEACIONES CON TRATAMIENTO TERMICOAleaciones 2xxx: El principal aleante de este grupo dealeaciones es el cobre (Cu), aunqu...
Aleaciones 6xxx . Los principales elementos aleantes de estegrupo son magnesio y silicio. Con unas condiciones detratamien...
Aleaciones 7xxx . Los principales aleantes de este grupo dealeaciones son cinc, magnesio y cobre. Con un tratamiento T6 ti...
Conclusión:El aluminio es un elemento importante en la fabricación de piezasde bajo peso, pero su resistencia mecánica es ...
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2.2 aleaciones de aluminio

  1. 1. ALEACIONES DEL ALUMINIO MARZO 2013
  2. 2. Una aleación es una mezcla sólida homogénea de dos o más metales, o de uno omás metales con algunos elementos no metálicos.
  3. 3. TIPOS DE ALUMINIOALUMINIO LAMINADO: Se presenta ALUMINIO DE FUNDICION: Se presenta enen forma de planchas, láminas, forma de piezas moldeadas de diferentetubos , perfiles diversos y ángulos conformación y que son propiamente aleaciones de aluminio.
  4. 4. Clasificación de las aleaciones de Aluminio Envejecimiento natural Termotratables Envejecimiento artificial Para forjado No TermotratablesAleaciones Envejecimiento naturalde Aluminio Termotratables Envejecimiento artificial Para colado No Termotratables
  5. 5. Nomenclatura de las aleaciones de Aluminio Estados Unidos : Normas AA (Aluminium Association)
  6. 6. Nomenclatura de aleaciones Se usa la nomenclatura AA más cuatro dígitos convencionales, así : AA x x x xPrimer dígito. Elemento dominante Segundo dígito: Control de Impurezas1 x x x Aluminio99% En la serie 1 x x x :2 x x x Cobre 1 0 x x No hay control3 x x x Manganeso Los demás Control especial4 x x x Silicio5 x x x Magnesio En las series 2 x x x a 9 x x x6 x x x Magnesio y silicio x 0 x x Aleación original7 x x x Zinc x1xx Modificaciones8 x x x Otros elementos hasta Controladas9 x x x Serie poco usual x9xx
  7. 7. Nomenclatura de aleacionesTercer y cuarto dígitos: Anotaciones especiales.En la serie 1 x x x , indica el porcentaje mínimo de Aluminio, sobre 99% Ejemplo: AA 1 4 45 indica una aleación con el 99.45% de pureza de aluminio, con control especial de una impureza. En las demás series, los dígitos nó tienen un significado especial, usándose para identificar aleaciones diferentes (de marca) dentro de un mismo grupo Ejemplos: AA 5 0 56 Aleación original, predomina el magnesio AA 5 3 56 La anterior, modificada para controlar el manganeso AA 5 4 56 La AA 5056 modificada para controlar el Silicio
  8. 8. Clasificación de las aleaciones.Se clasifican según el proceso seguido para obtener el producto final y obtener su dureza o temple. Trabajadas en frío , suaves o nó tratables térmicamente  Son los grupos 1 x x x , 3 x x x , 4 x x x y 5 x x x.  Durante el trabajo el metal se enduree (templa)  El proceso requiere tratamiento térmico intermedio (recocido) y uno final ( estabilizacion) Trabajadas en caliente, duras o tratables térmicamente  Son los grupos 2 x x x , 6 x x x y 7 x x x.  Durante el trabajo el metal mejora sus características metalurgicas y mecanicas.  El proceso requiere tratamiento de extrusión y después un temple térmico
  9. 9. Nomenclatura de los temples Aleaciones trabajadas en frío Se usa la nomenclatura H (Hardened )más tres dígitos convencionales, que identifican los procesos seguidos para obtener el producto final así : H-xxxPrimer dígito. Tipo de trabajo Segundo dígito: Grado de dureza H1 x x En frío, solamente H x 1 x Un octavo de dureza H x 2 x Un cuarto de dureza H x 3 x Tres octavos de dureza H2x x En frío y H x 4 x Media dureza parcialmente recocido H x 5 x Cinco octavos de dureza H x 6 x Tres Cuartos de dureza H3x x En frío y H x 7 x Siete octavos de dureza estabilizado H x 8 x Dureza total o duro H x 9 x Muy duroTercer dígito : Variaciones del temple.•H x x 1 Endurecido por debajo del temple exigido•H x x 2 Endurecido naturalmente, pero sin control de temple•H x x 3 Resistencia aceptable a corrosión por ranura•H x x 4 Producto grabado en la superficie, con un patrón.
  10. 10. Nomenclatura de los temples Aleaciones trabajadas en caliente Se usa la nomenclatura T (Tempered )más un dígito convencional , quedefine los procesos calóricos seguidos para obtener el producto final así : T- xT Tratado termicamente para producir temples más establesT 1 Enfriado y envejecido naturalmente.T 2 Recocido ( solo productos fundidos)T 3 Tratamiento en solucion y luego trabajado en fríoT 4 Tratamiento en solucion y envejecido naturalmenteT 5 Envejecimiento artificialT 6 Tratamiento en solucion y envejecido artificialmenteT 7 Tratamiento en solucion y estabilizadoT 8 Tratamiento en solucion, trabajado en frío y envejecido artificialmenteT 9 Tratamiento en solucion , envejecido artificialmente y trabajado en fríoT 1 0 Enfriado, envejecido artificialmente y trabajado en frío.
  11. 11. Composición química de las aleaciones
  12. 12. Ejemplo: La aleación del 99,5 % de Al es igual a L- 3051
  13. 13. ALEACIONES DE ALUMINIO DE MOLDEOLas cualidades que se esperan de los aluminios de moldeo son una buena colabilidad(aptitud para llenar correctamente la cavidad de un molde), una contracciónrelativamente pequeña y la no formación de fisuras (causa de la fragilidad) en lacontracción. Las temperaturas de fusión relativamente bajas de las aleaciones de aluminiopermiten utilizar, además de moldes de arena, moldes metálicos (coquillas), donde elmaterial se introduce o bien por gravedad o bien bajo presión (moldeo por inyección).Este último proceso, que exige un molde específico para cada pieza y una máquina deinyectar muy caros.
  14. 14. Sin embargo, permite obtener piezas de una elevada precisión dimensional yexcelentes acabados superficiales que requieren poca o nula mecanización posterior,por lo cual es muy utilizado en la fabricación de piezas complejas de grandes series(bombas de gasolina, carburadores, planchas domésticas).
  15. 15. La única designación universalmente aceptada es la simbólica de ISO. También seemplean habitualmente las denominaciones según UNE, AA, y números de materialDIN.
  16. 16. GRUPO ALEl aluminio sin alear es menos empleado en piezas moldeadas que en productosforjados. La aleación Al99,5, de ductilidad y resistencia a la corrosión excelentes yresistividad eléctrica muy baja, se emplea en piezas moldeadas en arena y en coquillay, más raramente, de inyección. Tiene aplicaciones en la industria química y eléctrica,en elementos sin compromiso mecánico. Los rotores de motores asíncronos de bajaresistencia se fabrican en Al99.5, mientras que los rotores de alta resistencia lo hacencon aleaciones de otros grupos, como el AlSi5Mg o el AlSi8Cu3.
  17. 17. GRUPO AL-SI12La adición de Si al aluminio (punto eutéctico a 12 % Si) da lugar a un incremento de lafluidez del material fundido, a una disminución de la fisuración y de la contracción en elenfriamiento, hechos que permiten diseñar piezas de formas complejas con cambiosimportantes de sección, con paredes desde muy delgadas a muy gruesas. Estas aleacionestienen también una soldabilidad, una ductilidad y una estanqueidad buenas.
  18. 18. La aleación base es la AlSi12, no bonificable, que se utiliza siempre que se busquenunas cualidades de moldeo y una resistencia a la corrosión excelentes, sacrificando laresistencia mecánica y la maquinabilidad. Las aleaciones restantes intentan paliar abase de pequeños contenidos de otros elementos, la falta de resistencia mecánica y demaquinabilidad de la aleación básica. La aleación AlSi12 Cu mejora la resistencia a lafatiga, a costa de empeorar la resistencia a la corrosión mientras que La aleaciónAlSi12Ni2 mejora la resistencia mecánica en caliente y la resistencia al desgaste,teniendo asimismo un bajo coeficiente de dilatación, características adecuadas parapistones de automóviles. En la fabricación de piezas de motores alternativos (bloquemotor, culatas, pistones) a menudo se emplean estas aleaciones con composicionesespeciales no normalizadas de alto contenido en Si o hipereutécticas.
  19. 19. GRUPO AL-SI-MGCon la adición de pequeños porcentajes de Mg, las aleaciones Al-Si se convierten enbonificables, y consiguen valores de resistencia y dureza considerablemente mayoresy mejoran la maquinabilidad. El tratamiento térmico tiene lugar en la fundición sobrela pieza moldeada antes de ser mecanizada. Una de las representantes principales deesta familia es la AlSi10Mg, utilizada en motores y máquinas. La aleación AlSi7Mg esmás resistente y de mejor maquinabilidad a costa de una menor facilidad de moldeo.
  20. 20. GRUPO AL-SI-CULas aleaciones de esta familia tienen multiplicidad de aplicaciones cuando las característicasmecánicas exigidas son más altas que las de los anteriores grupos, incluso a temperaturasmoderadamente altas. Se funden fácilmente (posibilidad de formas complicadas), setrabajan bien (buena maquinabilidad), pero no presentan la misma resistencia a lacorrosión y a los agentes químicos que los grupos anteriores (presencia de Cu). Contenidosmás altos de Si aumenta la colabilidad del molde, mientras que contenidos más elevados deCu mejoran lamaquinabilidad y las posibilidades de pulimento. Las aleaciones másempleadas son AlSi5Cu3 de resistencia más elevada y apta para moldear en arena o coquilla,y AlSi8Cu3 que prácticamente se ha convertido en un estándar del moldeo por inyección.
  21. 21. GRUPO AL-MGLas aleaciones de este grupo se caracterizan por una gran resistencia a la corrosión,incluso en agua de mar y en atmósfera salina. Tienen una buena maquinabilidad, puedenpulirse bien y admiten la anodización con finalidades decorativas. Sus principales camposde aplicación se encuentran en la construcción naval, las industrias química yalimentaria, y también objetos decorativos. Debido a que mediante moldeo, no esnecesaria la conformación por deformación en frío, se puede aumentar el porcentaje deMg, que hace bonificables estas aleaciones.
  22. 22. No tienen, sin embargo, un moldeo fácil (especialmente en contenidos de >7% de Mg);pequeñas adiciones de Si facilitan la colabilidad, pero empeoran la apariencia en laanodización. La aleación AlMg10, bonificable, a su excelente resistencia a la corrosión uneunas excelentes características mecánicas y una gran resistencia al choque; asimismo, comoya se ha dicho, su desmoldeo requiere cuidados especiales. LA aleación que ofrece másposibilidades de aplicación es AlMg3, de moldeo más fácil a pesar de que disminuyen lascaracterísticas mecánicas.
  23. 23. GRUPO AL-CUPor medio del tratamiento térmico (el Cu posibilita la bonificación), las aleaciones de estegrupo consiguen las características mecánicas más elevadas de entre los aluminios demoldo (resistencia a la tracción, límite elástico, alargamiento, tenacidad, resistencia aldesgaste), especialmente a elevadas temperaturas. Asimismo, las características generalesde moldeo (colabilidad, resquebrajamiento en la contracción y compacidad) son algo bajas(sobretodo para >5% de Cu) y además, oponen dificultades a ser conformados en coquillaa causa del gran intervalo de solidificación y de la elevada tendencia a formar grietas pordefectos térmicos. Por todo ello hace falta un diseño muy cuidadoso de las piezas que tengaen cuenta las condiciones de moldeo.
  24. 24. Se emplean en piezas de vehículos y máquinas con altas solicitaciones mecánicas, sometidasa choques o a desgaste (poleas de correa trapezoidal) y se hacen ineludibles en piezas quetrabajan en caliente. Las aleaciones más habituales de este grupo son el AlCu4MgTi, aleaciónde aluminio estándar de características mecánicas elevadas y resistente al choque, para unagran cantidad de piezas, carcasas y elementos estructurales moldeados en arena o encoquilla; y el AlCu4Ni2Mg utilizado para piezas moldeadas en molde de arena o en coquillaque requieran una elevada resistencia mecánica a temperaturas de hasta 300 °C, concoeficiente de dilatación bajo (culatas, émbolos).
  25. 25. GRUPO AL-ZN-MGLa característica más relevante de este grupo es su capacidad de auto templarse sinnecesidad de solubilización, seguido de una maduración natural (diversas semanas) oartificial (diversas horas), hecho que facilita la fabricación de piezas de grandesdimensiones con buenas características mecánicas, tenacidad, maquinabilidad, estabilidaddimensional, y resistencia a la corrosión. La aleación más frecuente es la AlZn5Mg, parapiezas moldeadas en arena o en coquilla.
  26. 26. ALEACIONES PARA FORJA ALEACIONES SIN TRATAMIENTO TERMICOAleaciones 1xxx . Son aleaciones de aluminio técnicamente puro,al 99,9% siendo sus principales impurezas el hierro y el siliciocomo elemento aleante. Se les aporta un 0,12% de cobre paraaumentar su resistencia. Tienen una resistencia aproximada de 90MPa. Se utilizan principalmente par trabajos de laminados en frío
  27. 27. Aleaciones 3xxx . El elemento aleante principal de este grupo dealeaciones es el manganeso (Mn) que está presente en un 1,2% ytiene como objetivo reforzar al aluminio. Tienen una resistenciaaproximada de 16 kpsi (110 MPa) en condiciones de recocido. Seutilizan en componentes que exijan buena mecanibilidad.
  28. 28. Aleaciones 4xxx . La principal aplicación de las aleacionesaluminio-silicio son la fundición de piezas difíciles, pero buenascualidades de moldeo, y la fabricación de piezas para la marina,por su resistencia a la corrosión. Pero no se emplean para piezasornamentales porque ennegrecen con el tiempo.
  29. 29. Aleaciones 5xxx . En este grupo de aleaciones es el magnesio esel principal componente aleante. Su aporte varía del 2 al 5%. Estaaleación se utiliza para conseguir reforzamiento en soluciónsólida. Tiene una resistencia aproximada de 28 kpsi (193 MPa)en condiciones de recocido.
  30. 30. ALEACIONES CON TRATAMIENTO TERMICOAleaciones 2xxx: El principal aleante de este grupo dealeaciones es el cobre (Cu), aunque también contienenmagnesio Mg. Estas aleaciones con un tratamiento T6 tieneuna resistencia a la tracción aproximada de 64 kpsi(442 MPa) y se utiliza en la fabricación de estructuras deaviones. Algunas de estas aleaciones se denominanduraluminio.
  31. 31. Aleaciones 6xxx . Los principales elementos aleantes de estegrupo son magnesio y silicio. Con unas condiciones detratamiento térmico T6 alcanza una resistencia a la tracción de 42kpsi (290 MPa) y es utilizada para perfiles y estructuras engeneral
  32. 32. Aleaciones 7xxx . Los principales aleantes de este grupo dealeaciones son cinc, magnesio y cobre. Con un tratamiento T6 tieneuna resistencia a la tracción aproximada de 73 kpsi (504 MPa) y seutiliza para fabricar estructuras de aviones.
  33. 33. Conclusión:El aluminio es un elemento importante en la fabricación de piezasde bajo peso, pero su resistencia mecánica es baja.El aluminio se puede alear con otros elementos para adquirircaracterísticas deseables en las piezas producidas (Dureza,resistencia mecánica, resistencia a la oxidación, soldabilidad…)
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