Cómo funciona el sistema de calificaciones
La designación de cuatro-dígitos sigue un sistema internacional reconocido. El primer dígito identifica la familia de aleaciones: 1xxx es aluminio sin alear con una pureza del 99% o superior, 2xxx es cobre, 3xxx es manganeso, 4xxx es silicio, 5xxx es magnesio, 6xxx es magnesio más silicio, 7xxx es zinc y 8xxx cubre otros elementos. Los dos últimos dígitos identifican la aleación individual dentro de la familia.
La carta de temperamento describe cómo el metal alcanzó su condición. O está recocido. H cubre grados endurecidos por deformación-, con H1x endurecido únicamente, H2x endurecido y parcialmente recocido, y H3x endurecido y estabilizado; H111 es una condición ligeramente endurecida-y recocida ampliamente utilizada para 5083. T cubre los grados tratados térmicamente: T4 tratado con solución y envejecido naturalmente, T6 tratado con solución y envejecido artificialmente, T651 aliviado de tensión mediante estiramiento después de T6.
Los límites de composición para estos grados los establece la norma EN 573-3 y las normas de productos individuales, como ASTM B209M para láminas y placas y ASTM B221M para barras y perfiles extruidos.
Composición de los Grados Comunes
| Aleación | Familia | Adiciones principales (límites típicos) | Fortalecimiento |
|---|---|---|---|
| 1100 | 1xxx | Cu 0,05-0,20%, Si+Fe máx. 0,95% | Endurecimiento por deformación |
| 3003 | 3xxx | Manganeso 1,0-1,5%, Cu 0,05-0,20% | Endurecimiento por deformación |
| 5052 | 5xxx | Mg 2,2-2,8%, Cr 0,15-0,35% | Endurecimiento por deformación |
| 5083 | 5xxx | Mg 4,0-4,9%, Mn 0,40-1,0%, Cr 0,05-0,25% | Endurecimiento por deformación más estabilización |
| 6061 | 6xxx | Mg 0,8-1,2%, Si 0,40-0,80%, Cu 0,15-0,40% | Tratamiento de solución y envejecimiento. |
| 6063 | 6xxx | Mg 0,45-0,90%, Si 0,20-0,60% | Tratamiento de solución y envejecimiento. |
| 6082 | 6xxx | Mg 0,60-1,20%, Si 0,70-1,30%, Mn 0,40-1,00% | Tratamiento de solución y envejecimiento. |
Propiedades mínimas y dónde se utiliza cada grado
1100 se utiliza para utensilios de cocina, señalización, aletas de intercambiadores de calor y-piezas embutidas profundas donde la conformabilidad y la conductividad importan más que la resistencia.. 3003 es el caballo de batalla de las láminas arquitectónicas y de embalaje, y la lámina 3003-H14 se especifica con una resistencia a la tracción de 145 a 186 MPa con un rendimiento mínimo de 124 MPa según ASTM B209M.
5052 es la aleación de lámina común más fuerte no-tratable térmicamente-con buena-resistencia al agua salada. 5052-H32 se especifica con una resistencia a la tracción de 228 a 281 MPa con un rendimiento mínimo de 193 MPa y se utiliza para componentes marinos, trabajos en tanques, paneles de camiones y recipientes a presión a temperatura moderada.
5083 ofrece la resistencia práctica más alta de la familia 5xxx utilizada en estructuras soldadas y está cubierto para servicio marítimo por ASTM B928M con una resistencia a la tracción mínima de 303 MPa (44 ksi). Se utiliza para cascos, carrocerías de vehículos ferroviarios y barriles de camiones cisterna, donde la eficiencia de las uniones soldadas en lugar de la resistencia del metal base-generalmente gobierna el diseño.
6061 es la aleación-de ingeniería general tratable térmicamente más utilizada. 6061-La lámina y placa T6 se especifica con una resistencia a la tracción mínima de 290 MPa y un rendimiento mínimo de 241 MPa según ASTM B209M, y se utiliza para marcos estructurales, plantillas, moldes y piezas mecanizadas.. 6063 es la aleación de extrusión para perfiles arquitectónicos, con un producto extruido 6063-T5 especificado con una resistencia mínima a la tracción. Una resistencia de 186 MPa y un rendimiento mínimo de 145 MPa. 6082 se encuentran entre los dos, combinando una mayor resistencia con una buena calidad de extrusión, y es común en los perfiles estructurales europeos.
De la metalurgia se desprenden dos reglas prácticas de selección. Los grados de las familias 2xxx y 7xxx ofrecen mayor resistencia pero menor resistencia a la corrosión y soldadura más difícil, por lo que están reservados para trabajos de tipo aeroespacial-. En la familia 5xxx, los grados con más del 3% de magnesio no deben mantenerse a temperaturas de servicio elevadas durante períodos prolongados, porque la sensibilización en los límites de los granos puede reducir la resistencia al agrietamiento por corrosión bajo tensión.
Comparando 5052 y 6061
Estos dos son los grados que se intercambian con más frecuencia, y la elección suele ser entre conformabilidad y resistencia.. 5052-H32 es más fuerte en estado recocido y endurecido por deformación-que 6061-O, pero más débil que 6061-T6, se forma con radios mucho más estrechos, se suelda fácilmente y resiste mejor el agua salada.. 6061-T6 es aproximadamente un 25% más fuerte que 5052-H32 en cuanto a rendimiento, se mecaniza mucho mejor. y se puede anodizar para obtener una capa más dura y uniforme. La penalización se está formando: 6061-T6 se dobla solo en radios comparativamente grandes y necesita herramientas dedicadas.
Preguntas frecuentes
Q:¿Cuál es la aleación de aluminio más utilizada en general?
R: 6061 para ingeniería general y 3003 para láminas y embalajes. Entre ellos cubren la mayor parte del volumen comercial fuera del stock de latas y láminas.
Q:¿Qué significa la letra de temperamento en el nombre de un grado?
R: Describe la ruta de fortalecimiento. H indica endurecimiento por deformación, T indica tratamiento térmico y O indica recocido completo. Las propiedades difieren marcadamente entre los temples de la misma aleación.
Q:¿Se puede sustituir 5052 por 6061?
R: Solo en-aplicaciones de menor estrés. 5052-H32 tiene un rendimiento mínimo de 193 MPa frente a 241 MPa para 6061-T6, por lo que una sustitución directa en secciones iguales reduce la capacidad en aproximadamente un 20 %.
Q:¿Por qué se prefiere el 5083 para estructuras marinas soldadas?
R: Conserva una alta resistencia después de la soldadura y resiste la corrosión del agua salada-y la norma ASTM B928M establece una resistencia a la tracción mínima de 303 MPa para los templados marinos utilizados en trabajos de casco y cubierta.
Q:¿Qué calidad se debe utilizar para los perfiles arquitectónicos anodizados?
R: 6063 en T5 o T6, porque se extruye con detalles nítidos y toma una película anódica uniforme.. 6061 se elige en su lugar cuando se necesita resistencia adicional en la misma sección.
Q:¿Es siempre mejor un mayor contenido de magnesio en la familia 5xxx?
R: No. Por encima de aproximadamente el 3 % de magnesio, la aleación se vuelve sensible al servicio-de temperatura elevada-a largo plazo, por lo que la elección del grado debe tener en cuenta la temperatura de funcionamiento, no solo la resistencia.