Clasificación y Designación de las Aleaciones

Las designaciones básicas son:

• F: De fabricación (según sale de fábrica)
• O: Recocido y Recristalizado
• H: Endurecido por deformación en frío
• T: Tratamiento térmico

Aluminio Puro Comercial (Serie 1xxx)

Su composición química es de 99,0-99,7%. Es un material blando y dúctil, con alta conformabilidad, alta soldabilidad y buena resistencia a la corrosión. Se endurece por deformación en frío.

Para conseguir las mejores propiedades posibles, se debe afinar al máximo el Fe, aunque es difícil debido a que es una impureza típica del aluminio. Usos: conductores eléctricos, placas reflectoras, espejos y usos decorativos.

Aleaciones de Forja

No Tratables Térmicamente

Combinan un elevado grado de endurecimiento por trabajado con una buena resistencia a la corrosión.

Serie 5xxx (Al-Mg)

La solubilidad del Mg en el Al es elevada, pero es necesario enfriar rápidamente para prevenir la precipitación intercristalina de la fase ?, que conduce a corrosión intercristalina y fragilidad. Estas aleaciones tienen alta ductilidad y resistencia, mejorada por deformación y solución sólida del Al. Si se añade más de 3,5% de Mg, aparece el precipitado Mg2Al3 en los límites de grano, produciendo agrietamiento por corrosión bajo tensión. Se usan en arquitectura y cascos de barcos. Ejemplos: camiones de leche, perfiles de ventanas, barandillas y puertas. Se añade silicio para evitar la formación del precipitado indeseable. En atmósferas marinas, la capa protectora se rompe por los cloruros, formando agujeros.

Serie 3xxx (Al-Mn)

Se emplean cuando se requiere resistencia moderada y buena trabajabilidad. El contenido de Mn debe ser menor de 1,2% debido a su limitada solubilidad. El Mn produce endurecimiento y aumento de resistencia. Con el recocido, se forman precipitados (Fe,Mn)Al6 que dificultan el movimiento de dislocaciones y la recristalización. Usos: envases, utensilios de cocina, perfiles y partes bajas de latas.

Tratables Térmicamente

Surgen del descubrimiento del endurecimiento por envejecimiento en una aleación Al-Cu-Mg. A esta aleación se le llamó duraluminio.

Serie 2xxx (Al-Cu y Al-Cu-Mg)

Las aleaciones más utilizadas son las de la serie 2000, especialmente la 2014, por su elevada resistencia (hasta 250MPa), ideal para aeronáutica.

La máxima dureza se logra con la mezcla de ? y ?. Para disolver los precipitados de Al2Cu, se debe solubilizar por debajo del eutéctico (548 °C) para evitar la concentración de Cu en los límites de grano. Las aleaciones Al-Cu tienen buena soldabilidad y resistencia a la corrosión bajo tensión. Al añadir Mg, se acelera el endurecimiento por precipitación, mejorando las propiedades. Con tratamientos térmicos a baja temperatura, se obtienen mayores resistencias.

Serie 6xxx (Al-Mg-Si)

Poseen buena resistencia a la corrosión atmosférica, pero se reduce si se añade más de 0,5% de Cu. El precipitado endurecedor es Mg2Si (beta). Las aleaciones más usadas son la 6061 y 6063. La secuencia de precipitación es: αss → GP → β’ → β. La máxima resistencia se alcanza con la formación de β.

Serie 7xxx (Al-Zn-Mg y Al-Zn-Cu)

Son las aleaciones de Al de mayor resistencia. Si no se añade Cu, son soldables. La secuencia de precipitación es: αss → GP → η’ → η, siendo el precipitado MgZn2. La máxima resistencia se obtiene con un tratamiento dúplex.

Series 8xxx y 2xxx (Al-Li)

Son las aleaciones más ligeras, con alta resistencia a la fatiga y propiedades criogénicas. Sin embargo, tienen un elevado precio y baja ductilidad. La secuencia de precipitación es: α ss → δ’ → δ, siendo δ Al3Li. Se usan en estructuras aeronáuticas.

Aleaciones de Moldeo

Estas aleaciones solo se moldean y no se someten a deformación en caliente.

No Tratables Térmicamente

Se moldean en arena o coquilla, donde se requiere rigidez y resistencia a la corrosión.

Series 4xx.x y 3xx.x (Al-Si)

Contienen 9-13% Si. Pequeñas cantidades de Cu mejoran la resistencia mecánica y maquinabilidad, pero disminuyen la resistencia a la corrosión. Pueden ocurrir eutécticos divorciados. La estructura del Si se modifica con Na o Sr para evitar la formación de agujas. Son aleaciones dúctiles con alta fluidez, usadas en aplicaciones marinas, automoción y aeronáutica.

Tratables Térmicamente

Serie 2xx.x (Al-Cu)

Fueron las primeras aleaciones de moldeo desarrolladas (duraluminios), pero han sido reemplazadas por las aleaciones Al-Si-Mg.

Aleaciones Al-Si Hipereutécticas

Contienen 18-25% Si. El Si primario mejora la resistencia al desgaste. Se usan para cilindros.