ALUMINIO

ALUMINIO
INTRODUCCION
En los siguientes capítulos veremos, el aluminio como el elemento más reactivo de su grupo, en todas sus formas que están recubiertas por una delgada capa de óxido de aluminio, que le confiere resistencia frente a la mayoría de los reactivos, siendo ésta una de las características más destacables de este material. Asimismo, el aluminio metálico es resistente a laacción de ácidos minerales diluidos o a soluciones que contengan iones metálicos menos electropositivos que el aluminio, así como también al oxígeno de la atmósfera.
Componente Principal Número Grupo de Aleación
Aluminio sin alear 99% 1
Cu 2
Mn 3
Si 4
Mg 5
Mg, Si 6
Zn 7
Otros 8
RESISTENCIA
El aluminio es estable al aire y resistente a la corrosión por el agua de mar, a muchas solucionesacuosas y otros agentes químicos.
Propiedades mecánicas
4.1- Resistencia mecánica
Las características mecánicas del aluminio varían considerablemente dependiendo del tipo de aleación que se esté considerando.
En la siguiente tabla se muestran los valores de la carga de rotura (N/mm2), el límite elástico (N/mm2), el alargamiento en la rotura (en %) y la dureza Brinell para las aleaciones dealuminio más comunes:

Tabla 2. Carga de rotura, límite elástico, alargamiento y dureza de las aleaciones de aluminio
 
En la siguiente figura ilustrativa se muestra cómo varía el límite elástico, que es la tensión para la cual se alcanza una deformación del 0,2% en la pieza ensayada según el ensayo de tracción. Los resultados se muestran para las diferentes aleaciones de aluminio:
 
Por otrolado, la resistencia a cizallamiento es un valor importante a tener en cuenta para calcular la fuerza necesaria para el corte, así como para determinadas construcciones. No existen valores normalizados a este respecto, pero generalmente es un valor que está entre el 55 y 80 % de la resistencia a la tracción.
Por último, en la siguiente tabla se muestran los valores del alargamiento de la pieza quese alcanza en el ensayo de tracción, justo antes de producirse la rotura de la pieza:
 
4.2- Módulo de elasticidad longitudinal o Módulo de Young
El módulo de elasticidad longitudinal o módulo de Young (E) relaciona la tensión aplicada a una pieza según una dirección con la deformación originada en esa misma dirección, y siempre considerando un comportamiento elástico en la pieza.
Para lasaleaciones de aluminio, el módulo de elasticidad longitudinal, E, tiene el siguiente valor:
E= 70.000 MPa (70.000 N/mm2)
 
4.3- Módulo de elasticidad transversal
El módulo de elasticidad transversal, módulo de cortante o también llamado módulo de cizalla, G, para la mayoría de los materiales, y en concreto para los materiales isótropos, guarda una relación fija con el módulo de elasticidadlongitudinal (E) y el coeficiente de Poisson (ν), según la siguiente expresión:
G   =    E

2 x ( 1 + ν )
En la siguiente tabla se indica los valores para el Módulo de elasticidad transversal, G, para distintos materiales, además de para el aluminio:
Material G (MPa)
Acero 81.000
Aluminio 26.300
Bronce 41.000
Cobre 42.500
Fundición Gris (4.5 %C) 41.000
Hierro Colado < 65.000
HierroForjado 73.000
Latón 39.200
Tabla 3. Módulo de elasticidad transversal, G
 
4.4- Coeficiente de PoissonEl coeficiente de Poisson (ν) corresponde a la razón entre la elongación longitudinal y la deformación transversal en el ensayo de tracción. Alternativamente el coeficiente de Poisson puede calcularse a partir de los módulos de elasticidad longitudinal y transversal, según la expresiónsiguiente:
ν =    E   -  
————— 1
2 x G Para el aluminio aleado, toma el siguiente valor:
ν = 0,33
Como en el caso anterior, las expresiones arriba indicadas del coeficiente de Poisson, n, son valores constantes siempre dentro del rango de comportamiento elástico del aluminio.
 
4.5- Dureza BrinellLa dureza es una propiedad que mide la capacidad de resistencia que ofrecen los materiales a...