UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA ANTONIO JOSÉ DE SUCRE VICERRECTORADO PUERTO ORDAZ DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA METALÚRGICA CÁTEDRA: METALURGIA FÍSICA II
Aleaciones de Aluminio
Integrantes:
Profesora:
Campos Diana C.I:19.621.796
Ing. Libimar Vargas
Rengifo Jesús C.I: 18.491.652 Sosa Pedro C.I:18.366.624 Pérez Johnny C.I:18.667.138 C.I:18.667.138
Ciudad Guayana, Junio de 2012
ALEACIONES DE ALUMINIO Las aleaciones de aluminio son aleaciones obtenidas a partir de aluminio y otros elementos (generalmente cobre, zinc, manganeso, magnesio o silicio). Forman parte de las llamadas aleaciones ligeras, con una densidad mucho menor que los aceros, pero no tan resistentes a la corrosión como el aluminio puro, que forma en su superficie una capa de óxido de aluminio (alúmina). Las aleaciones de aluminio tienen como principal objetivo mejorar la dureza y resistencia del aluminio, que es en estado puro un metal muy blando. Los principales metales empleados para su aleación con aluminio son Cobre (Cu), silicio (Si), c inc (Zn), magnesio (Mg), y manganeso (Mn).Y los que pudiéramos considerar como secundarios, son los Níquel (Ni), titanio (Ti), hierro (Fe), cromo (Cr) y cobalto (Co).Sólo en casos especiales se adicionan Plomo (Pb), cadmio (Cd), antimonio (Sb) y bismuto (Bi). A continuación se puede enumerar las v entajas que proporcionan algunos de los elementos aleantes: Cromo (Cr) Aumenta la resistencia mecánica cuando está combinado con otros elementos Cu, Mn, Mg. Cobre (Cu) Incrementa las propiedades mecánicas pero re duce la resistencia a la corrosión. Hierro (Fe). Aumenta la resistencia mecánica. Magnesio (Mg) Tiene una gran resistencia tras el co nformado en frío. Manganeso (Mn) Incrementa las propiedades mecánicas y reduce la calidad de embutición. Silicio (Si) Combinado con magnesio (Mg), tiene mayor resistencia mecánica. Titanio (Ti) Aumenta la resistencia mecánica. Zinc (Zn) Reduce la resistencia a la corrosión. Escandio (Sc) Mejora la soldadura.
Algunas de las aplicaciones más comunes de las aleaciones de aluminio son: partes estructurales de los aviones, latas para bebidas refrescantes, partes de las carrocerías de autobuses y de los automóviles (culatas, pistones y colectores de escape) La clasificación del aluminio y sus aleaciones se divide en dos grandes grupos bien diferenciados, estos dos grupos son: forja y fundición. Esta división se debe a los diferentes procesos de conformado que puede sufrir el aluminio y sus aleaciones. Las aleaciones de aluminio en formas usuales para forja son clasificadas de acuerdo con los elementos aleantes principales que contenga la aleación. Para identificar las aleaciones de aluminio forjado se utiliza una designación numérica de cuatro dígitos Las aleaciones de aluminio para forja pueden ser divididas en dos grupos: Aleaciones no tratables térmicamente. Aleaciones tratables térmicamente.
Las aleaciones de aluminio no tratables térmicamente no pueden ser endurecidas por precipitación y solamente pueden ser trabajadas en frío para aumentar su resistencia. Algunas aleaciones de aluminio para forja tratables térmicamente pueden ser endurecidas por precipitación con tratamientos térmicos.
La Aluminium Association Inc.- AAI, ha clasificado las aleaciones de aluminio mediante la siguiente nomenclatura designados con un numero de 4 dígitos: Serie 1000: Aluminio con un mínimo de pureza de 99% Serie 2000: Aleado con Cobre Serie 3000: Aleado con Manganeso Serie 4000: Aleado con Silicio Serie 5000: Aleado con Magnesio Serie 6000: Aleado con Silicio - Magnesio Serie 7000: Aleado con Zinc.
Se usa la nomenclatura AA más cuatro dígitos convencionales, así: A A x x x x
Primer dígito. Elemento dominante, el tipo de aleación, de acuerdo con el elemento principal 1xxx 2xxx 3xxx 4xxx 5xxx 6xxx 7xxx
Aluminio99% Cobre Manganeso Silicio Magnesio Magnesio y silicio Zinc
Segundo dígito: indica las aleaciones específicas en la aleación y control de Impureza x 0 x x Aleación original x 1 x x Modificaciones hasta Controladas
Tercer y cuarto dígitos: los dos últimos indican la aleación especifica de aluminio o la pureza de éste.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 no tienen un significado especial, usándose para identificar aleaciones diferentes (de marca) dentro de un mismo grupo Ejemplos: AA 5 0 56 AA 5 3 56 AA 5 4 56
Aleación original, predomina el magnesio La anterior, modificada para controlar el magnesio La AA 5056 modificada para controlar el Silicio
Las aleaciones para forjado como se menciono anteriormente se clasifican según el proceso seguido para obtener el producto final y obtener su dureza o temple.
-Trabajadas en frío , suaves o no 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 endurece (templa) El proceso requiere tratamiento té rmico intermedio (recocido) y uno final ( estabilización)
-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 metalúrgicas y mecánicas. El proceso requiere tratamiento de extrusión y después un temple térmico La designación del temple indica el tratamiento que ha recibido la aleación para llegar a su condición y propiedades actuales. El temple se indica con las letras: O(recocidas), F(tal como fue fabricada), H(trabajada en frío) o T. Aleación Aluminio Puro serie 1xxx. La marca de la serie 1000 identifica aluminio puro para uso industrial. Son aleaciones de aluminio técnicamente puro, al 99,9%siendo sus principales impurezas el hierro y el silicio como elemento aleante. Se les aporta un 0.12% de cobre para aumentar su resistencia. Tienen una resistencia aproximada de 90MPa. Se utilizan principalmente par trabajos de laminados en frío. También son conocidos como ALPUR. Aluminio Puro. Presenta una elevada resistencia a los agentes atmosféricos, una gran conductividad térmica y eléctrica y una excelente actitud a las deformaciones. Sus características mecánicas son relativamente bajas. Su utilización está m uy extendida: industria eléctrica, química, petroquímica, edificación, decoración, etc. Por ejemplo, 1050 muestra que la pureza es del 99,5%, 1050, 1100, y 1200 indican que la pureza es del 99,0%. Las huellas de Fe y Si se añaden a estas piezas de aluminio, dependiendo de sus características. El aluminio de la serie 1000 e s superior en capacidad de procesamiento, resistencia a la corrosión, soldabilidad, conductividad eléctrica y conductividad térmica. Por tanto, se utilizan para recipientes, materiales de radiación y otros.
Aleación Aluminio-Cobre serie 2xxx En estas aleaciones el principal elemento aleante es el Cu, pero a veces también se le añade Mg. Las características de esta serie son: buena relación dureza-peso y mala resistencia a la corrosión. En lo referente a la primera característica decir que algunas de las aleaciones de esta serie tienen que ser sometidas a TT de solubilidad y a veces de envejecimiento para mejorar sus propiedades mecánicas. Una vez hecho esto la serie 2xxx tiene unas propiedades mecánicas que son del orden y, a veces superiores, que las de los aceros bajos en carbono. El efecto de los TT es el aumento de la dureza con una bajada de la elongación. En lo referente a la segunda característica estas aleaciones generalmente son galvanizadas con aluminio de alta pureza o con aleaciones de la serie 6xxx para protegerlas de la corrosión y que no se produzca corrosión intergranular. Los usos más frecuentes que se le dan a estos aluminios son (generalmente son usados en lugares donde sea necesario una alta relación dureza-peso) en las ruedas de los camiones y de los aviones, en la suspensión de los camiones, en el fuselaje de los aviones, en estructuras que requieran buena dureza
a temperaturas superiores a 150 ºC. Para finalizar decir que salvo la aleación 2219 estas
aleaciones tienen una mala soldabilidad pero una maquinabilidad muy buena.
En este diagrama están presentes la fase α, que es una solución sólida de cobre en aluminio que cristaliza en la red cúbica centrada en las caras. La eutéctica está formada por cristales duros de aluminurode cobre (Al2CU) incrustados en la matriz de c ristales α. La temperatura eutéctica es 547ºC, que corresponde a una concentración del 33% de Cu. La solubilidad del cobre en el aluminio varía del 0,45% a 300ºC, hasta 5,7% a 547ºC, lo que se utiliza para el temple de precipitación a que puede ser sometidas estas aleaciones. El cobre endurece mucho el aluminio, por lo que estas aleaciones poseen propiedades mecánicas exce pcionales, pero mantienen la buena maquinabilidad y ligereza que posee el aluminio. En general, estas aleaciones, se caracterizan por una buena resistencia al calor y una menor resistencia a los agentes atmosféricos que las aleaciones sin cobre. Estas aleaciones no pueden ser soldadas más que por técnicas particulares como por ejemplo la soldadura por haz de electrones. Comunmente son denominados Cobral.
Aleación Aluminio-Manganeso serie 3xxx. En estas aleaciones el principal elemento aleante es el Mn. Estas aleaciones tan solo tienen un 20% más de dureza que el aluminio puro. Eso es porque el Mn solo puede añadirse de forma efectiva en solo un 1.5%. Por ello hay muy pocas aleaciones de esta serie. Sin embargo los aluminios 3003, 3×04 y 3105 son muy usados para fabricar utensilios que necesiten dureza media y que sea necesario buena trabajabilidad para fabricarlos como son botellas para bebidas, utensilios de cocina,
intercambiadores de calor,
mobiliario, señales
de tráfico, tejados y otras aplicaciones
arquitectónicas. La aleación más utilizada la 3003 que contiene un 1.2% de Mn que le proporciona una resistencia de 110 MPa en estado de recocido, utilizando muy frecuentemente cuando se requiere una buena trabajabilidad. Estas
aleaciones tienen mejor resistencia, sin sacrificar la capacidad de
procesamiento ni la resistencia a la cor rosión como aluminio puro.
El manganeso se encuentra en la mayor parte de las aleaciones de aluminio ternarias y cuaternarias. La máxima solubilidad del manganeso en la solución solida es α es 1,82 a la temperatura eutéctica de 1216°F. Aunque la solubilidad decrece con la disminución de temperatura, las aleaciones de este grupo suelen ser no endurecibles por envejecimiento. Debido a la limitada solubilidad, el manganeso no se emplea como principal elemento aleante en ninguna aleación de fundición y solo se utiliza en algunas aleaciones forjadas.
Microestructura de Aluminio-manganeso
Aleacion Aluminio-Silicio serie 4xxx. Estas aleaciones siguen en importancia a las del aluminio-cobre. En esta serie el principal elemento aleante es el Si que suele añadirse en cantidades medianamente elevadas (por encima del 12%) para conseguir una bajada del rango de fusión de la aleación. El objetivo es conseguir una aleación que funda a una temperatura más baja que el resto de aleaciones de aluminio para usarlo como elemento de soldadura. Estas aleaciones en principio no son tratables térmicamente pero si son usadas en soldadura para soldar otra aleaciones que son tratables térmicamente parte de los elementos aleantes de las aleaciones tratables térmicamente pasan a la serie 4xxx y convierten una parte de la aleación en tratable térmicamente. Las aleaciones con un elevado nivel de Si tienen un rango de colores que van desde el gris oscuro al color carbón y por ello están siendo demandadas en aplicaciones arquitectónicas. La 4 032 tiene un bajo coeficiente de expansión térmica y una alta resistencia al desgaste lo que la hace bien situada para su uso en la fabricación de pistones de motores. El 4043 se caracteriza por su bajo punto de fusión y se utiliza para soldar metales de relleno y paneles de construcción. El 4032, que tiene su mejorada resistencia al calor mediante la adición de Cu, Ni, Mg, etc, ofrece una resistencia superior.
En la figura anterior se ha representado el diagrama de fases Al-Si, que es muy sencillo, pues no forma más que una solución sólida α de silicio en aluminio y una solución sólida β de aluminio en silicio, aunque algunos autores consideran la fase β como silicio elemental. Y en este caso la eutéctica estaría formada por α+ Si. No hay más que un punto eutéctico que corresponde a la proporción de 11,6% de Si y cuya temperatura es 577ºC. El silicio endurece al aluminio y, sobre todo, aumenta su fluidez en la colada y su resistencia a la corrosión. Las aleaciones Al-Si son muy dúctiles y resistentes al choque; tienen un bajo coeficiente de dilatación y una elevada conductividad calorífica y eléctrica, pero son difíciles de mecanizar por la naturaleza abrasiva del silicio. Su peso específico es alrededor del 2,7.Las propiedades mecánicas de aleaciones aluminio-silicio pueden mejorarse añadiendo a la cuchara de colada de estas aleaciones cloruro sódico o una mezcla de fluoruro y cloruro sódico. Esta operación incorpora una pequeña cantidad de sodio, inferior al 0,01%a la aleación pero suficiente para variar la concentración
eutéctica del11,6% al 13% y bajar la temperatura eutéctica de 577ºC a 570ºC. Pero sobre todo las aleaciones Al-Si modificadas con esta adición resultan con un grano extremadamente fino en lugar de las agujas o láminas en que cristaliza el silicio en las aleaciones sin modificar. Esta mejora en la estructura micrográfica se traduce en una notable mejora de las propiedades mecánicas de aleaciones modificadas, y concretamente, de su ductilidad, resistencia al choque, resistencia mecánica e incluso de su resistencia a la corrosión.
Microestructura de Aluminio-Silicio
Aleaciones de Aluminio-Magnesio serie 5xxx. Estas aleaciones contienen magnesio en proporciones inferiores al 10% de Mg. En general, el magnesio va asociado a otros elementos como el cobre, silicio, zinc, entre otros. Generalmente hasta un 5,6% de Mg. El magnesio endurece la aleación por solución solida. Manganeso (Mn), cromo (Cr), titanio (Ti), vanadio (V), berilio (Be) and galio (Ga) también se pueden agregar como aleantes en menor proporción. Las aleaciones Al-Mg no son tratables térmicamente, por lo que solo pueden aumentar su Resistencia mediante el trabajo en frio o en caliente.. La resistencia aumenta junto con el contenido de magnesio. El trabajo en caliente se realiza entre los 260 y 510 ºC. Las aleaciones de esta serie tienen de moderada a alta Resistencia mecánica combinada con una ductilidad relativamente alta en condición de recocidas, Buena Resistencia a la corrosión y soldabilidad. Aquellas que contienen más del 3,5% de magnesio son susceptibles a la corrosión a altas temperaturas. Entre sus aplicaciones están como laminas de alta Resistencia, tanques de petróleo, contenedores de alta presión, estructuras marítimas, partes automotrices y componentes de arquitectura.
Composición química de algunas aleaciones de la serie (5xxx)
Designation 5005 5050 5052 5056 5083 5086 5154 5183 5252 5254 5356 5454 5456 5457 5554 5556 5652 5654 5657
Mn,% Mg,% 0.2 max 0.5-1.1 0.1 max 1.1-1.8 0.1 max 2.2-2.8 0.05-0.2 4.5-5.6 0.4-1.0 4.0-4.9 0.2-0.7 3.5-4.5 0.1 max 3.1-3.9 0.5-1.0 4.3-5.2 0.1 max 2.2-2.8 0.01 max 3.1-3.9 0.05-0.2 4.5-5.5 0.5-1.0 2.4-3.0 0.5-1.0 4.7-5.5 0.15-0.45 0.8-1.2 0.5-1.0 2.4-3.0 0.5-1.0 4.7-5.5 0.01 max 2.2-2.8 0.01 max 3.1-3.9 0.03 max 0.6-1.0
Cr,% 0.1 max 0.1 max 0.15-0.35 0.05-0.20 0.05-0.25 0.05-0.25 0.15-0.35 0.05-0.25 0.15-0.35 0.05-0.20 0.05-0.20 0.05-0.20 0.05-0.20 0.05-0.20 0.15-0.35 0.15-0.35 -
Ti,% 0.15 max 0.15 max 0.20 max 0.15 max V=0.05 0.05 max 0.06-0.20 0.20 max 0.20 max 0.05-0.20 0.05-0.20 0.05-0.15 -
Others,% Be=0.0008 Be=0.0008 V=0.05 Be=0.0008 Be=0.0008 Be=0.0008 Ga=0.03
En el diagrama aluminio-magnesio están presentes las fases α, que es una solución sólida de magnesio en aluminio, y la fase β , que es aluminiuro de magnesio (Al 3Mg2, o según otros autores, Al8Mg5). La proporción eutéctica es de 34,5% de Mg y la temperatura eutéctica 450ºC.La solubilidad sólida del magnesio en aluminio varía del 4,4% a 250ºChasta 14,9% a 450ºC. Por esto, las aleaciones Al-Mg admiten el temple de precipitación. Las aleaciones Al-Mg son más ligeras que el propio aluminio, pues su peso específico es alrededor de 2,6. Poseen buenas propiedades mecánicas, se mecanizan con facilidad y tienen una buena resistencia a la cor rosión.
El magnesio forma una solución solida con el aluminio, por lo que la microestructura típica es de dos fases, la fase α, (solución sólida de magnesio en aluminio), y la fase β ,( aluminiuro de magnesio Al3Mg2)
Fig 2 Propiedades mecanicas de aleaciones 5xxx
Wrought aluminum-magnesium alloy 5052 Chemical composition: Mg=2.5%, Cr=0.25%, Al balance Property Value in metric unit Value in US unit Density 2.68 *10³ kg/m³ 167 lb/ft³ Modulus of elasticity 70 GPa 10200 ksi -6 -6 Thermal expansion (20 ºC) 23.8*10 13.2*10 in/(in* ºF) ºCˉ¹ Specific heat capacity 880 J/(kg*K) 0.210 BTU/(lb*ºF) Thermal conductivity 138 W/(m*K) 960 BTU*in/(hr*ft²*ºF) -8 -6 Electric resistivity 4.99*10 Ohm*m 4.99*10 Ohm*cm Tensile strength (annealed) 193 MPa 28000 psi Yield strength (annealed) 90 MPa 13000 psi Elongation (annealed) 25 % 25 % Shear strength (annealed) 124 MPa 18000 psi Fatigue strength (annealed) 110 MPa 16000 psi Hardness (annealed) 47 HB 47 HB Tensile strength (H38) 290 MPa 42000 psi Yield strength (H38) 255 MPa 37000 psi Elongation (H38) 7 % 7 % Shear strength (H38) 165 MPa 24000 psi Fatigue strength (H38) 138 MPa 20000 psi
Hardness (H38) Annealing temperature
77 343
HB ºC
77 650
HB ºF
Aleacion Aluminio-Magnesio-Silicio Serie 6xxx Esta serie incluye al magnesio y al silicio como aleantes principales. Cobre(Cu), manganeso (Mn), cromo (Cr), zinc (Zn), boro (B), plomo (Pb) and bismuto (Bi)también pueden estar presente o agregarse en menor proporciones. Las aleaciones Aluminio-magnesio-silicio son tratables térmicamente, por lo que se puende3n endurecer
por
precipitación
(envejecimiento)
artificial
o
natural.
Este
proceso
incrementa
considerablemente su tensión mínima de rotura y disminuye su ductilidad. Durante el envejecimiento, se precipita la fase Mg2Si, lo que aumenta la Resistencia al dificultar el movimiento de las dislocaciones. Las aleaciones de esta serie poseen una alta Resistencia mecánica combinada con Buena deformabilidad y Resistencia a la corrosión. El exceso de silicio mejora el efecto del endurecimiento por precipitación, pero disminuye la ductilidad debido a la segregación de silicio hacia los bordes de grano. Este efecto indeseable se puede reducir con la adicion de cromo manganeso que limitan
la
recristalización durante el tratamiento. La temperatura del envejecimiento artificial de las aleaciones 6xxx esta entre160 y 182°C. Sus aplicaciones principales están en la industria aeronáutica y automotriz, como estructuras de chasis y componentes de alta Resistencia. También en arquitectura y materiales estructurales. Por ejemplo, la aleación conocida como Simagal. Aluminio-Magnesio-Silicio. Los elementos de adicción de esta familia son el Magnesio y el Silicio. Estas aleaciones presentan características mecánicas altas. Ofrecen una buena aptitud a la deformación en frío en estado reconocido, así como su buen comportamiento ante los agentes atmosféricos y su buena aptitud a la soldadura. Esta familia está formada por dos grupos de aleaciones. El primero constituido por las aleaciones más cargadas en Mg y Si con adicciones de Mn, Cr, Zn, presenta las características más elevadas, destinadas a aplicaciones estructurales (armazones, pilares, puentes, flechas de grúa, etc.).El segundo grupo constituido por aleaciones menos cargadas en Mg y Si, ofrece una gran velocidad de extrusión asociada a características menos elevadas. Están especialmente destinadas a la decoración, amueblamiento y la edificación (puertas, ventanas
Composición química de algunas aleaciones de la serie (6xxx)
Designation 6003 6005 6053 6061 6063
Si,% 0.35-1.0 0.6-0.9 * 0.4-0.8 0.2-0.6
Cu,% Mn,% Mg,% 0.10 max. 0.8 max. 0.8-1.5 0.10 max. 0.10 max. 0.4-0.6 0.10 max. 1.1-1.4 0.15-0.40 0.15 max. 0.8-1.2 0.10 max. 0.10 max. 0.45-0.9
Cr,% 0.35 max. 0.10 max. 0.15-0.35 0.04-0.35 0.10 max.
Others,% -
6066 6070 6101 6105 6151 6162 6201 6253 6262 6351 6463
0.9-1.8 1.0-1.7 0.3-0.7 0.6-1.0 0.6-1.2 0.4-0.8 0.5-0.9 * 0.4-0.8 0.7-1.3 0.2-0.6 0.2-0.5
0.7-1.2 0.15-0.40 0.10 max. 0.10 max. 0.35 max. 0.20 max. 0.10 max. 0.10 max. 0.15-0.40 0.10 max. 0.20 max. 0.15-0.40
0.6-1.1 0.4-1.0 0.03 max. 0.10 max. 0.20 max. 0.10 max. 0.03 max. 0.15 max. 0.4-0.8 0.05 max. 0.10 max.
0.8-1.4 0.50-1.2 0.35-0.8 0.45-0.8 0.45-0.8 0.7-1.1 0.6-0.9 1.0-1.5 0.8-1.2 0.4-0.8 0.4-0.9 0.4-0.8
0.40 max. 0.10 max. 0.03 max. B 0.06% max. 0.10 max. 0.15-0.35 0.10 max. 0.03 max. B 0.06% max. 0.04-0.35 Zn 1.6-2.4% 0.04-0.14 Pb and Bi 0.4-0.7% each -
Estas aleaciones se estudian mediante el diagrama de fases ternario Al-Mg-Si, aunque de el se puede extraer un pseudo diagrama binario para facilitar el estudio de las aleaciones, en la esquina rica en aluminio. Se estudia entonces el sistema binario Al- Mg 2Si el cual es de gran importancia en las aplicaciones de ingeniería de dichas aleaciones
La microestructura típica contiene puntos o zonas donde se aprecian las partículas precipitadas de Mg2Si en una matriz de granular.
6061 Aluminum Alloy, Etched Kellers Reagent, 200x
Propiedades mecánicas de algunas aleaciones 6xxx
Wrought aluminum-magnesium-silicon alloy 6061 Chemical composition: Si=0.6%, Cu=0.28%, Mg=1.0%, Cr = 0.20%, Al balance Property Value in metric unit Value in US unit Density 2.70 *10³ kg/m³ 169 lb/ft³ Modulus of elasticity 69 GPa 10000 ksi -6 -6 Thermal expansion (20 ºC) 23.6*10 13.1*10 in/(in* ºF) ºCˉ¹ Specific heat capacity 896 J/(kg*K) 0.214 BTU/(lb*ºF) Thermal conductivity 180 W/(m*K) 1250 BTU*in/(hr*ft²*ºF) -8 Electric resistivity 3.66*10 Ohm*m 3.66*10 Ohm*cm Tensile strength (annealed) 124 MPa 18000 psi
Yield strength ( annealed) Elongation ( annealed) Shear strength ( annealed ) Fatigue strength ( annealed ) Hardness ( annealed) Tensile strength (T6, T651) Yield strength (T6, T651) Elongation (T6, T651) Shear strength (T6, T651) Fatigue strength (T6, T651) Hardness (T6, T651) Annealing temperature Solution temperature Aging temperature
55 25 83 62 30 310 276 12 207 97 95 413 529 160-177
MPa % MPa MPa HB MPa MPa % MPa MPa HB ºC ºC ºC
8000 25 12000 9000 30 45000 40000 12 30000 14000 95 775 985 320-350
psi % psi psi HB psi psi % psi psi HB ºF ºF ºF
Aleaciones de Aluminio-Zinc serie 7xxx. En estas aleaciones figura el zinc c on un porcentaje máximo del 20%.En la figura posterior queda representado el diagrama Al-Zn, en el que están presentes la solución sólida α de zinc en aluminio, la solución sólida β de aluminio en zinc, que algunos autores identifican con zinc elemental, y la solución sólida intermedia. Como no se forman compuestos químicos no puede aplicarse a estas aleaciones el temple de precipitación. Las aleaciones de zinc son más baratas que las de cobre a igualdad de propiedades mecánicas, pero menos resistentes a la corrosión y más pesadas. Comúnmente son denominadas Zincal. Las aleaciones de aluminio zinc
tienen cada día una mayor aplicación, utilizándose
extensamente para la fabricación de piezas que deben ser resistentes y al mismo tiempo ligeras para las construcciones aeronáuticas, vagones de ferrocarriles de trenes articulados modernos, etc. También se emplean para la fabricación de culatas, cárters, y émbolos de motores de explosión. En la edificación se emplean las aleaciones de aluminio para la construcción de puertas y ventanas, molduras, etc. En las construcciones navales se emplean ampliamente determinadas aleaciones de aluminio por su resistencia a la corrosión marina.
La solubilidad del zinc en aluminio es del 31,6% a 5 27°F, disminuyendo hasta 5,6% a 257°F. .
Estructura del eutéctico Zn-Al con un 5 % de Al enfriado lentamente
A continuación se presentan de forma general las características, propiedades y aplicaciones de las distintas aleaciones del aluminio.
Propiedades y Características de las aleaciones
