16 Noviembre 2016

Aluminio y sus aleaciones


Muchas series para cada uso

porcentaje aluminio corteza terrestre

Presente en muchos minerales y en la naturaleza siempre combinado con otros elementos, el aluminio es el tercer elemento más extendido en la corteza terrestre (8.3%), después del oxígeno (45.5%) y el silicio (25.7%).

Su principal sector de uso está en la industria del transporte (28%): solo piense que solo se fabrica un Boeing 747 con más de 66 toneladas de aluminio.

El 23% se usa para hacer latas, tubos y varios recipientes; aproximadamente el 14% se usa en el sector de la construcción y la construcción (desde ventanas hasta la construcción de casas móviles); mientras que el 35% restante se usa en una amplia gama de productos, como cables eléctricos, puentes, equipos especializados, etc.

Fue identificado en 1808 en el alumbre por el científico inglés Humphry Davy. Durante décadas se consideró más valioso que el oro: Napoleón III reservó un servicio de mesa de aluminio para los invitados más importantes. Los demás tuvieron que contentarse, por así decirlo, con cubiertos de oro.

utiles cocina aluminio

El aluminio es un metal ligero pero resistente y, sobre todo, autosellante. Su color gris plateado es, de hecho, debido a la capa de óxido que se forma cuando se expone al aire y que evita la corrosión. Por esta razón, se usa en ambientes moderadamente agresivos, o en la cocina: las ollas, sartenes y cafeteras están hechas de aluminio porque no deja regusto a las comidas.

Su peso específico, equivalente a alrededor de 2.70 kg / dm3 es equivalente a alrededor de un tercio del acero (7.9 kg / dm3) o cobre (8.93 kg / dm3). Tiene alta maleabilidad y conductividad térmica y eléctrica. No es tóxico y tiene una excelente soldabilidad. El límite elástico es casi siempre más bajo que el del acero. Sin embargo, esta desventaja se compensa por la menor densidad, que por lo tanto permite aumentar la sección de la pieza hasta que alcanza la resistencia deseada, manteniendo al mismo tiempo un peso menor.

motor fundición aluminio
aleación peso específico límite elástico carga de ruptura módulo elástico
2024-T3 2.780 kg/m3 345 MPa 483 MPa 73,1 GPa
7075-T6 2.810 kg/m3 503 MPa 572 MPa 71,7 GPa
7175-T66 2.800 kg/m3 520 MPa 590 MPa 72 GPa
2090-T3 2.590 kg/m3 210 MPa 320 MPa 76 GPa
6061-O 2.700 kg/m3 55,2 MPa 124 MPa 68,9 GPa

Para propósitos de comparación, informamos los valores característicos de algunas aleaciones de acero:

Aleación peso específico límite elástico carga de ruptura módulo elástico
Acero S275 8.000 kg/m3   275 MPa 430 MPa 200 GPa
acero bajo en carbono 7.850 kg/m3 400 MPa 700 MPa 200 GPa
acero de alto carbono, endurecido y templado 7.800 kg/m3 1.500 MPa 1.700 MPa 205 GPa
Acero inoxidable 316L 7.900 kg/m3 > 200 MPa 500/700 MPa 200 GPa
fachada aluminio hoja

Al doblar aluminio, es importante tener en cuenta la dirección de laminación. Al doblarse a lo largo del eje de la fibra, la probabilidad de grietas es mucho mayor que la del acero u otros metales.

Otra característica importante es su capacidad de vincularse con otros elementos. Aunque en estado puro el aluminio es blando y dúctil, en combinación con otros metales, sus características cambian radicalmente. Las aleaciones de aluminio se agrupan en series, en función de su composición.

Serie 1000

Compuesto de aluminio puro (99%). Las principales características de esta serie son: excelente resistencia a la corrosión, alta conductividad térmica y eléctrica y buena trabajabilidad. Generalmente se usan para plantas químicas, intercambiadores de calor, conductores eléctricos y aplicaciones arquitectónicas y decorativas. A veces se deposita una capa delgada de aluminio puro en series menos resistentes para protegerlas de la corrosión.

 

Serie 2000

También se llama Avional (o Duraluminio). Desde la década de 1930, han sido empleados en la industria aeronáutica para la construcción de elementos estructurales de aviones. Gracias a su ligereza y dureza, también se utilizan para la producción de herramientas de precisión. El principal elemento de aleación es el cobre, aunque en algunas aleaciones también se agregan magnesio y manganeso, especialmente cuando se requieren buenas características mecánicas y ligereza. Debido a su baja resistencia a la corrosión, las placas plateadas se usan en algunas aplicaciones. Se utilizan para trabajos que requieren altas relaciones de resistencia / peso de hasta 150 ° C.

 

 

Serie 3000

El principal elemento de aleación es el manganeso, que aumenta la resistencia mecánica de la serie, pero disminuye la ductilidad. Se usan para utensilios de cocina, recipientes y tuberías de presión.

 

Serie 4000

El silicio es el principal elemento de aleación de esta serie, que proporciona una buena resistencia al desgaste. En el uso comercial, se agregan otros elementos de aleación, como cobre y magnesio.

 

 

Serie 5000

También llamado Peraluman. El principal elemento de aleación es el magnesio que le da ductilidad. Estas son aleaciones de endurecimiento en el trabajo, cuyas características mecánicas aumentan por el trabajo en frío. Dada su alta resistencia a la corrosión y la fusión, se utilizan en particular para trabajar en el entorno marino y en la industria del automóvil para la construcción de carrocería con poco estrés, donde la soldabilidad es una característica clave. Las características son generalmente inferiores a las de Duralluminio, lo que impide el uso en el sector aeronáutico.

 

Serie 6000

También llamado Anticorodal, los principales elementos de aleación son el silicio y el magnesio. Después del tratamiento térmico, desarrollan características mecánicas intermedias, generalmente más bajas que las de las aleaciones de la serie 2000. Tienen buena conformabilidad, trabajabilidad, capacidad de corte y soldabilidad. Tienen buena resistencia mecánica y buena resistencia a la corrosión. Se utilizan para aplicaciones arquitectónicas, marcos de motocicletas y bicicletas, estructuras soldadas en general.

 

Serie 7000

Comercialmente llamado Ergal. El elemento principal de esta serie es el zinc, con posibles adiciones de magnesio que aumenta su resistencia a la corrosión. Tienen una buena trabajabilidad para mecanizar herramientas, pero una mala soldabilidad por fusión. Esta aleación de aluminio se usa generalmente cuando se requieren características particulares de resistencia mecánica y ligereza. Se utilizan en particular para estructuras aeronáuticas y medios de transporte, especialmente en el sector de la motocicleta y en marcos de bicicletas.

tabla características aluminio

Fuentes:

  • https://it.wikipedia.org/wiki/Alluminio
  • http://www.ing.unitn.it/~colombo/laboratorio/cap1.htm
  • http://www.aviometal.com/leghe.php
  • http://www.acegasapsamga.it/binary/hera_acegas/offerta_didattica/Storia_dell_Alluminio.1415788663.pdf

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