Aleaciones No Ferrosas

Aleaciones de Aluminio

Introducción
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. Las aleaciones de aluminio tienen como principal objetivo mejorar la dureza y resistencia del aluminio, que es enestado puro un metal muy blando [1].
El Aluminio y sus aleaciones se caracterizan por la relativamente baja densidad (2.7 g/cc comparada con 7.9 g/cc del acero), elevadas conductividades eléctrica y térmica y resistencia a la corrosión en algunos medios, incluyendo atmosférico. A muchas de estas aleaciones se les puede dar formas diferentes con facilidad debido a su elevada ductibilidad; esto esevidente en el aluminio puro, que se puede convertir en papel y enrollar. El aluminio tiene una estructura cúbica central en las caras y es dúctil incluso a temperatura ambiente. La principal limitación del aluminio es la baja temperatura de fusión (660°C), que restringe su campo de aplicación.[2]

Propiedades de las aleaciones de aluminio
Propiedades Físicas
* Es un metal ligero, cuyadensidad es de 2700 kg/m3
* Tiene un punto de fusión bajo: 933K
* Su peso atómico es de 26,9815
* Es de color blanco brillante, con buenas propiedades ópticas y un alto poder de reflexión de radiaciones luminosas y térmicas.
* Elevada conductividad eléctrica (28 a 60 nΩ.m)
* Conductividad térmica elevada (80 a 230 W/mK)
* Calor específico elevado (865 a 905 J/kgK)
*Dilatación térmica de 20 a 25 µm/m.K (el doble que los aceros)[1] y [3]
Propiedades mecánicas
* A temperatura ambiente, la resistencia a la tracción es de 150 a 450 Mpa
* El límite elástico es de 100 a 300 Mpa y el módulo de elasticidad de 69 a 73 Gpa
* La resistencia a la fatiga es aceptable y la resiliencia es normalmente elevada excepto para los aluminios más resistentes (Al-Cu yAl-Zn).

* El comportamiento a temperaturas elevadas es escaso: a partir de 100°C a 150°C (según las aleaciones), la fluencia comienza a manifestarse de forma acusada y disminuyen considerablemente las propiedades mecánicas y, a partir de 350°C la resistencia solo se mantiene en valores residuales.
* El mejor comportamiento mecánico se halla en los grupos Al-Cu y Al-Mg.
* Las propiedadesmecánicas a bajas temperaturas son excelentes, la resistencia aumenta y la reciliencia, el límite elástico y el alargamiento se mantienen hasta temperaturas operativas de -195°C[3]
Tratamientos térmicos
Influencia de los tratamientos térmicos en las propiedades mecánicas
Deformación en frío: la resistencia a la tracción, el límite elástico 0,2% y la dureza aumentan por deformación en frío,mientras que el alargamiento a la rotura y la estricción a la rotura, disminuyen. Mediante la deformación en frío se pueden modificar también otras características como la conductividad eléctrica, que disminuye muy poco. La influencia de una deformación en frío sobre la resistencia a la corrosión es escasa.
Recocido total, homogeneización: con los recocidos totales se pretende conseguir unaeliminación de las tensiones propias del producto fundido, un equilibrio de los granos segregados y una disolución de los constituyentes estructurales eutécticos en los bordes de los mismos. Además el recocido total sirve con frecuencia para conseguir una disgregación regular de elementos disueltos en estado de sobresaturación, especialmente Mn y Fe, que influyen sobre el comportamiento en larecristalización y en la conformabilidad en caliente. Finalmente en las aleaciones endurecibles se consigue disolver los elementos de aleación que provocan el endurecimiento. Estos se depositan de nuevo, en el siguiente enfriamiento, que no suele ser rápido. Además si se realiza correctamente el proceso, la distribución tiene lugar de tal forma que, mediante un temple posterior, la disolución tiene lugar de...