aleaciones no ferrosas

CAPITULO 3. Aleaciones no ferrosas

Aluminio y sus aleaciones
El aluminio es el elemento metálico más abundante y siempre
se presenta combinado con otros elementos como hierro,
oxígeno y silicio. La bauxita, que consiste principalmente en
óxidos hidratados de aluminio, es la materia prima más
utilizada para la producción del aluminio.
La obtención del aluminio se realiza en dos fases:1. Separación de la alúmina (Al2O3) de las bauxitas.
2. Reducción de la alúmina disuelta en un baño de criolita
(FNa.F3 Al) con cierta cantidad de fundente, por electrólisis con
electrodos de carbono.

Características:
a. Metal ligero
b. Densidad de 2,70 g/cm3
c. Punto de fusión 660 oC
d. Buena relación resistencia a peso
e. Buena maleabilidad y ductilidad (formabilidad)
f. Altaresistencia a la corrosión, y
g. Gran conductividad eléctrica y térmica
Aplicaciones: Industria aeronáutica y automotriz

El aluminio puro tiene una resistencia de unos 13 000
lb/pulg2 (90 Mpa), pero puede mejorarse por trabajado
en frío y por aleación con elementos como: Cu, Si, Mn,
Mg y Fe.

Tratadas en forma térmica se alcanzan resistencias de
hasta unos 100 000 lb/pulg2(692 MPa)
Unapelícula de óxido de aluminio lo protege de la
corrosión en muchos ambientes. Esta película es bastante
estable en soluciones neutras y muchas soluciones
ácidas, pero es atacada por los alcalies.

DESIGNACION PARA LAS ALEACIONES DE ALUMINIO.

ALEACIONES FORJADAS. Se designan por cuatro dígitos.
En este sistema el aluminio de 99,00% o más, se designa como una
aleación número 1xxx. Encambio otras aleaciones de Aluminio son
agrupadas por el mayor elemento de aleación, así de acuerdo al
principal elemento de aleación se tienen los siguientes grupos:

Cobre
Manganeso
Silicio
Magnesio
Magnesio y silicio
Zinc
Otros elementos
Serie no usada

2XXX
3XXX
4XXX
5XXX
6XXX
7XXX
8XXX
9XXX

El segundo dígito en el número de aleación indica los límites
de impureza, si eldígito es cero no contiene impurezas, si el
valor es de uno a nueve indica un control especial de una o
más impurezas. Los últimos dos dígitos en la serie 1xxx
expresa el valor en decimas y centésimas del porcentaje de
aluminio (Ejemplo aleación 1060 = 99,60 % de Aluminio)
En las series dos hasta la nueve los segundo dos dígitos no
tienen ningún significado en especial, solo sirve paraidentificar
las diferentes aleaciones de aluminio en el grupo.

Tratamiento térmico (Temple de precipitación)
1. Calentamiento de la pieza a una temperatura que
permita entrar en disolución el elemento de aleación y
luego enfriar rápidamente para que dicho elemento no
llegue a precipitar (solución sobresaturada inestable)
2. Proceso de envejecimiento (maduración) donde ocurre laprecipitación de componentes endurecedores

Ejemplos:
1100-0 Aluminio de 99 % de pureza-recocido

2017-T4 Aleación aluminio-cobre, sometida a un temple de precipitación
y envejecimiento artificial hasta la condición estable.
3003-H18 Aleación aluminio-manganeso, endurecida por trabajado en
frío hasta su grado máximo
3003-H24 Aleación aluminio-manganeso, endurecido por trabajado en
frío yparcialmente recocido
5052-H32 Aleación Al-Mg, endurecida por deformación en frío y
estabilizada

7075-T8 Aleación aluminio-zinc, sometida a un temple de precipitación,
seguido de trabajo de deformación en frío y posterior envejecimiento
artificial.

Aleaciones de aluminio de forja
 A. Aleaciones Al – CU (Serie 2XXX)
 2014 (0.8 % Si, 4.4 % Cu, 0.8 % Mn y 0.4 % Mg )
 2017 (0.8 %Si, 4.0 % Cu, 0.5 % Mn, 0.5 % Mg y 0.1 % Cr)

 2024 (0.5 % Si, 4.5 % Cu, 0.6 % Mn, 1.5 % Mg y 0.1 % Cr)

Tratables térmicamente, buena ductilidad y alta
resistencia a la tensión. Estructuras para aviones,
remaches para aviones, ferretería, ruedas para camión
 2218 (0.2 % Si, 4.0 % Cu, 1.5 % Mg y 2.0 % Ni )

Aplicaciones a altas temperaturas, como pistones forjados

B. Aleaciones Al...