Aleaciones de aluminio

ALEACIONES DE ALUMINIO

El aluminio y sus aleaciones se caracterizan por la relativamente baja densidad( 2,7 g/cc), elevadas

conductividades eléctricas y térmica y resistencia a la corrosión en algunos medios, incluyendo el

atmosférico. A muchas de estas aleaciones se les puede dar forma diferente con facilidad debido a su

alta ductilidad; esto es evidente en el aluminio puro que se puede convertir en papel y enrollar. El

aluminio tiene una estructura cúbica centrada en las caras y es dúctil incluso a temperatura ambiente.

La principal limitación del aluminio es la baja temperatura de fusión 660ºC, que restringe su campo

de aplicación.

•

La resistencia mecánica del aluminio se logra por acritud o por aleación; sin embargo ambos procesos

disminuyen la resistencia a la corrosión. Los principales elementos de aleación son el cobre, magnesio, silicio,

manganeso y zinc.

Algunas de las aplicaciones más comunes de las aleaciones de aluminio son: partes estructurales de los

aviones, latas para bebidas refrescantes, partes de la carrocería de los autobuses y de los automóviles ( culatas,

pistones, y colectores de escape)

Actualmente se presta mucha atención a las aleaciones de aluminio y de otros metales de baja densidad

1(Mg,Ti) como materiales utilizados en los transportes, debido al efecto de ahorro de combustible.

Una importante característica de estos materiales es la resistencia específica, cuantificada como la relación

entre resistencia a la tracción y densidad. Aunque una aleación de estos metales tenga una resistencia a la

tracción inferior a la de un material más denso (acero), para un peso determinado puede aguantar una carga

mucho mayor.

Endurecimiento por precipitación (envejecimiento); El proceso del endurecimiento se usa para

aumentar la solidez de muchas aleaciones de aluminio y otros metales. El objeto del endurecimiento

por precipitación es crear, en una aleación tratada térmicamente, una densa y fina dispersión de

partículas precipitadas en una matriz de metal deformable. Las partículas precipitadas actúan como

obstáculos al movimiento de las dislocaciones, y de ese modo consolidan la aleación tratada

térmicamente.

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Al envejecimiento de la aleación a temperatura ambiente se le denomina envejecimiento natural, mientras que

el envejecimiento a elevadas temperaturas se denomina envejecimiento artificial.

Aleaciones de aluminio forjado; las aleaciones de aluminio en formas usuales para forja son

clasificadas de acuerdo con los elementos aleantes principales que contenga la aleación. Para

identificar las aleaciones de aluminio forjado se utiliza una designación numérica de cuatro dígitos.

Las aleaciones de Aluminio para forja pueden ser divididas en dos grupos:

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− Aleaciones no tratables térmicamente.

− Aleaciones tratables térmicamente.

Las aleaciones de aluminio no tratables térmica−mente no pueden ser endurecidas por precipitación y

solamente pueden ser trabajadas en frío para aumentar su resistencia.

Algunas aleaciones de aluminio para forja tratables térmicamente pueden ser endurecidas por precipitación

con tratamientos térmicos.

Estudio de la aleación intermetálica aluminio−níquel; la aleación íntermetálica de aluminio y níquel

(Ni3Al) ofrece también perspectivas de operación a altas temperaturas y con buen rendimiento

termodinámico.

•

El interés de ese producto deriva de su estructura cristalina, ordenada y extensa. Los átomos de ambos

componentes metálicos, níquel y aluminio, no se mezclan aleatoriamente. Aparece un orden propio, en el que

2dos subredes, una constelación de átomos de aluminio, se imbrican mutuamente. Se obtiene así un material de

alta estabilidad, resistente al la corrosión y oxidación, y de gran fortaleza mecánica a altas temperaturas. De

hecho, su punto de deformación aumenta con la temperatura Lo que ha impedido una aplicación más amplia

del aluminiuro de níquel es que la forma comercial policristalina de la aleación presenta escasa ductilidad.

Entre los granos cristalinos aparecen fracturas antes deque éstos se deformen y sanen el defecto. Trabajos

recientes demuestran que un control cuidadoso de las

proporciones de níquel y aluminio, y la adición de pequeñas cantidades de boro, en un proceso de micro

aleación, aumentan la cohesión de los granos, hasta el extremo de que las roturas, si se producen, lo harán en

el interior de los propios granos. Por otra parte, esos trabajos muestran que la sustitución de aluminio por

hafnio vigoriza intensamente la fuerza de la aleación y coloca el punto de resistencia máxima a una

temperatura de 850ºC.

Aleaciones de aluminio para fundición; las aleaciones de aluminio son fundidas principalmente por

tres procesos: fundición de arena, molde permanente y fundición en coquilla.

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Fundición de arenaEs el más sencillo y versátil de los procesos de fundición del aluminio. Es

normalmente elegido para la producción de:

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◊ cantidades pequeñas de piezas fundidas idénticas.

◊ Piezas fundidas complejas con núcleos complicados.

◊ Grandes piezas fundidas

◊ Piezas fundidas para la construcción.

La mayor parte de estas aleaciones están basadas en sistemas de aluminio−cobre o aluminio−silicio, con

adiciones para mejorar las características de fundición o de servicio. Entre las aleaciones aluminio−cobre, la

que contiene 8% de cobre ha sido usada por mucho tiempo como la aleación para fines generales, aunque las

adiciones de

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