ALUMINIO

Y SUS

ALEACIONES

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ALEACIONES FERROSAS

VENTAJAS: - PRODUCTOS A BAJO COSTO.

- TECNOLOGIA PROBADA.

- AMPLIO RANGO DE PROPIEDADES MECÁNICAS.

DESVENTAJAS:

- ALTA DENCIDAD

- CONDUCTIBILIDAD ELECTRICA Y TERMICA BAJAS

- POCA O NULA RESISTENCIA A LA CORROSION

- BAJA RESISTENCIA AL CREEP

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“POR ESTE MOTIVO, PARA CIERTAS APLICACIONES RESULTA

MUY APROPIADO EL USO DE ALEACIONES NO FERROSAS

PARTICULARMENTE LAS ALEACIONES CON BASE ALUMINIO

DADA LA ABUNDANCIA DEL MISMO EN LA NATURALEZA”

Características físicas:

1. Densidad: 2,7 g/cm³ (aproximadamente un tercio de la del acero).

2. Buena resistencia a la corrosión en distintos medios: agua, agua de mar,

hidrocarburos y un gran numero de sustancias químicas.

3. Es buen conductor eléctrico y térmico.

3

ALEACIONES DE ALUMINIO: CLASIFICACION

Clasificación de las aleaciones de aluminio.

LAS ALEACIONES DE ALUMINIO SE DIVIDEN EN DOS GRANDES

GRUPOS

1. Aleaciones deformables plásticamente.

(forjables)

2. Aleaciones para fundir.

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ALEACIONES DE ALUMINIO: CLASIFICACION 1

ALEACIONES DEFORMABLES PLASTICAMENTE (FORJABLES).

De acuerdo al Sistema Internacional de Designación de Aleaciones

(IADS) las aleaciones de aluminio deformables plásticamente se

clasifican en:

• Aleaciones no tratables térmicamente.

Obtienen sus propiedades por deformación plástica e interactuando con impurezas en

solución.

• Aleaciones tratables térmicamente.

Se pueden mejorar las propiedades

mecánicas mediante tratamientos térmicos.

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DESIGNACION DE LAS ALEACIONES DE ALUMINIO.

EN LA DESIGNACION DE LAS ALEACIONES ALUMINIO SE TIENEN EN CUENTA DOS PUNTOS.

COMPOSICIÓN QUIMICA.

+

PROCESOS DE MANUFACTURA QUE DETERMINAN LAS

PROPIEDADES FINALES DEL PRODUCTO.

=

SISTEMA DE IDENTIFICACION

DE LAS ALEACIONES DE ALUMINO

FORJABLE

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DESIGNACION DE LAS ALEACIONES DE ALUMINIO FORJABLES

SEGÚN SU COMPOSICIÓN QUÍMICA

LA CLASIFICACION SE BASE EN

UN SISTEMA DE CUATRO

DIGITOS.

- EL PRIMER DIGITO INDICA EL

GRUPO AL QUE PERTENECE.

- EL SEGUNDO GRUPO INDICA

MODIFICACIONES EN LAS

ALEACIONES O LIMITES DE

IMPURESAS.

- LOS ULTIMOS DOS INDICAN LA

ALEACION O LA PUREZA DEL

ALUMINIO.

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DESIGNACION DE LAS ALEACIONES DE ALUMINIO FORJABLES

SEGÚN SU TRATAMIENTO

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EJEMPLO DE DESIGNACION DE UNA ALEACION DE ALUMINIO Y

DESCRIPCION DE TRATAMIENTO

EJEMPLOS DE DESIGNACION DE UNA ALEACION:

5152 – H 3 6 - Aleación: Al - Mg

- Deformada en frío

- Estabilizada para obtener dureza ¾.

6061 – T 6 - Aleación: Al - Mg - Si

- Tratamiento de solución mas envejecido.

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Aleaciones no tratables térmicamente.

Este grupo corresponde a las aleaciones que no

responden a los tratamientos térmicos. (También reciben el nombre aleaciones forjables)

- La resistencia mecánica se obtiene por

endurecimiento por deformación en frío durante la

fabricación.

- Endurecimiento por dispersión. Ej: aleación Al – Mn. (Serie 3XXX).

- Endurecimiento por solución sólida. Ej: aleación Al – Mg. (Serie 5XXX).

Se aprovecha la gran solubilidad del magnesio en el aluminio

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Algunos usos de las aleaciones de aluminio forjables.

“Este tipo de aleaciones no interesa tanto por sus propiedades

mecánicas tanto como por otras propiedades.”

Serie 1XXX.

Caso típico: conductores eléctricos de aluminio puro

En este caso a demás de las propiedades eléctricas del material se destaca su

resistencia a la corrosión y la buena soldabilidad del material.

El aluminio puro se utiliza en estado, laminado, extruido o trefilado.

Recipientes para procesos químicos.

Productos de arquitectura que requieran terminación decorativa.

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Algunos usos de las aleaciones de aluminio forjables.

Serie 3XXX

Se usa cuando se necesita una moderada resistencia mecánica, alta

ductilidad y resistencia a la corrosión.

Una aplicación muy difundida de estas aleaciones es la elaboración de

envases para bebidas y de recipientes para cocción en hornos

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Algunos usos de las aleaciones de aluminio forjables.

Serie 5 XXX.

aleaciones Al – Mg (con 0.8% a 5% de Mg).

Además de Mg estas aleaciones contienen porcentajes de Cu (0.1% a 0.2%),

Mn (0.1% a 1%), Zn(0.25% Max.), Cr y Ti.

Se utiliza donde se necesita buena soldabilidad

Vehículos de transporte. Ej: tanques para petróleo, leche, grano.

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Algunos usos de las aleaciones de aluminio forjables.

Serie 8XXX

Aleación 8001 se utiliza en la industria nuclear debido a su elevada

resistencia a la corrosión y al ataque de agua a temperatura y

presión elevada.

Aleaciones 8280 y 8081(Al – Sn – Cu).

Se utilizan en la construcción de cojinetes anti - fricción

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Aleaciones tratables térmicamente

En estas aleaciones forjables las propiedades se obtienen mediante tratamientos

térmicos. La resistencia mecánica se logra por tratamiento de solución y

precipitación.

Presentan un diagrama de

fase del tipo

Dos grupos.

Resistencia media. → característica principal

es que son fácilmente saldables.

Alta resistencia. Fueron desarrolladas para

componentes de aviación;

la mayoría no presenta buena

soldabilidad.

Son aleaciones del tipo Al-Cu, Al-Cu-Mg, Al-Cu-Mg-Zn

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Aleaciones tratables térmicamente

Una aleación muy conocida de la serie 2XXX, es la 2024 (Al-Mg-Cu

con 1.52 % de Mg y 4.5% de Cu) .

Esta aleación desarrolla endurecimiento por envejecimiento.

Se usa frecuentemente en estado

T3 (Solución mas deformación en frío),

T4(Solución mas envejecimiento natural).

Esta aleación responde al envejecimiento artificial especialmente si

esta deformada en frío.

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Aleaciones tratables térmicamente

Tratamiento de solución y precipitación

18

Aleaciones tratables térmicamente

Mecanismo microestructural del endurecimiento

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Aleaciones tratables térmicamente

Serie 6 XXX

Principales elementos de aleación: Mg y Si

Es una familia de aleaciones muy usada por su buena soldabilidad y resistencia a al corrosión y resistencia a la corrosión bajo tensión.

Pertenecen al grupo de aleaciones de resistencia de uso estructural.

La mayor parte de la producción de estas aleaciones se realiza en forma de perfiles extrudados

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ALEACIONES DE ALUMINIO: CLASIFICACION 2

ALEACIONES DE ALUMINIO PARA FUNDICION

En estas aleaciones de aluminio el principal componente de aleación

es el Silicio.

Este elemento mejora:

- La colabilidad del aluminio fundido, mejorando la

fluidez de la aleación en estado liquido.

- Reduce la temperatura de fusión.

- La tendencia a la contracción y la fragilidad en caliente.

- El Silicio mantiene baja la densidad de la aleación.

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ALEACIONES DE ALUMINIO: CLASIFICACION 2

ALEACIONES DE ALUMINIO PARA FUNDICION

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Aleaciones de aluminio colables.

ALECIONES DE ALUMINIO COLABLES. Principales elementos de aleacion

Aluminio puro (99%min) 1XX.X

Al-Cu 2XX.X

Al-Si-Cu-Mg 3XX.X

Al-Si 4XX.X

Al-Mg 5XX.X

Sin emplear 6XX.X

Al-Zn 7XX.X

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Aleaciones de aluminio colables.

Al-Si

• En las aleaciones Al – Si (Serie 4XXX), debe destacarse: buena

soldabilidad, reducido coeficiente de expansión termica.

• Una desventaja importante de este tipo de aleaciones es la baja

maquinabilidad debido al efecto abrasivo de las partículas de

silicio.

De este tipo de aleaciones se distinguen comercialmente tres tipos:

• Hipoeutéctoides

• Eutéctoides

• Hipereutéctoides.

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Aleaciones de aluminio colables.

• Problema: crecimiento del silicio metálico

formando plaquetas que dan una

estructura frágil.

Para controlar este fenómeno: velocidades lentas de

enfriamiento o agregado de refinadores de la estructura

Introduzco inhibidores que controlan el crecimiento de

silicio.

Aleaciones modificadas con sodio

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Aleaciones de aluminio

Resumen de la clase:

Aleaciones de aluminio.

Principales ventajas tecnológicas: Bajo peso especifico.

Buena resistencia a la corrosión para una amplia gama de medios y productos.

Permiten obtener productos con una gran gama de procesos: forjado en frio y caliente,

mecanizado, pulvimetalurgia productos fundidos

Se pueden elevar las propiedades mecánicas de la aleación mediante algunos procesos

tecnológicos. Deformación en frío, tratamiento de solubilizacion, tratamiento de

solución y precipitación (envejecido natural y artificial)

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