¿Para qué se utiliza el bronce de aluminio?

El bronce de aluminio es un tipo de aleación de cobre en el que el material de aleación principal aplicado al cobre es el aluminio. Esto es en comparación con el bronce o latón tradicionales, donde el estaño y el zinc son los componentes de aleación, respectivamente. El aluminio mejora el cobre al proporcionar resistencia a la oxidación en forma de una pequeña película de óxido de aluminio muy adherida. Para mejorar aún más la resistencia o las propiedades anticorrosivas, se pueden aplicar ciertos metales como el manganeso, el cobre, el silicio y el hierro al aluminio bronce.

El método de fabricación de bronce de aluminio está cerca de los procesos utilizados por otras aleaciones de cobre. Primero, caliente la porción de cobre a una temperatura específica. Una vez que el cobre está en su estado fundido, se agregan cantidades específicas de aluminio además de otros elementos de aleación, según el tipo de aleación que desee.

Categorías de aleaciones de bronce de aluminio

Numerosas formas de bronce de aluminio se clasifican en el Esquema de numeración universal (UNS), establecido por la Sociedad Estadounidense de Pruebas y Materiales (ASTM) y la Sociedad de Ingenieros Automotrices (SAE). Estas aleaciones difieren principalmente en términos de la cantidad de elemento primario (aluminio) y el número de elementos secundarios aleados con el cobre.

Las diferentes formas de bronce en aluminio se identifican en la UNS mediante números de referencia desde C95200 a C95800. El bronce de aluminio C95200, por ejemplo, incluye del 8,5 al 9,5 por ciento de aluminio en peso, mientras que el C95300 comprende del 9,0 al 11,0 por ciento

Si bien se pueden utilizar variedades de aleaciones de bronce de aluminio, todas se pueden agrupar en cuatro tipos clave:

1. Aleaciones monofásicas de baja aleación:estas aleaciones producen menos del 8% de aluminio y tienen excelentes propiedades de ductilidad en frío, lo que las hace adecuadas para tubos, placas, láminas y alambres en frío.
2. Aleaciones moderadamente aleadas, de dos fases (dúplex):estas aleaciones incluyen de 8 a 11 por ciento de aluminio con cantidades mínimas de otros elementos incorporados para mejorar las propiedades de resistencia. Estos tejidos son ideales para aplicaciones en entornos de trabajo calurosos. La fundición de bronce de aluminio también es un método común para trabajar estas aleaciones.
3. Aleaciones de cobre-aluminio-silicio o bronces con silicio-aluminio:estas aleaciones incluyen hasta un 6% de aluminio y un 2% de silicona. Al igual que con otros bronces, estos productos tienen una permeabilidad magnética débil y una excelente resistencia a golpes y vibraciones.
4. Aleaciones de cobre-manganeso-aluminio o bronces de manganeso-aluminio:a diferencia de otros bronces de aluminio, el manganeso es el principal ingrediente de aleación en peso (alrededor del 13%) en dichos materiales, mientras que el aluminio representa alrededor del 8% al 9%. Aunque estas aleaciones no tienen las mismas propiedades de resistencia que las otras formas, tienen una excelente resistencia al impacto, la cavitación y el desgaste.

Usos de la aleación de bronce

El bronce de aluminio se utiliza en una amplia variedad de aplicaciones debido a sus propiedades mecánicas favorables, excelente tolerancia a la corrosión y buena capacidad de fundición y maquinabilidad. Estas implementaciones estándar incluyen:

Aplicaciones de agua de mar

Está imbuido de una excepcional resistencia a la corrosión en ambientes marinos por la película de óxido producida por el bronce de aluminio. La tolerancia del material al desgaste y la corrosión también lo hace ideal para impulsores, hélices y otros equipos marítimos.

Industrias de tratamiento de agua

La resistencia a la corrosión del bronce de aluminio puede ser de gran valor para los componentes utilizados en las industrias de servicios y tratamiento de agua donde la corrosión sigue siendo una preocupación importante.

Industrias de petróleo y gas

El aluminio bronce también es conocido por sus cualidades antichispas. Esta característica es especialmente útil para piezas y componentes que se utilizan en la industria del petróleo y el gas, donde el entorno ambiental puede contener material explosivo o inflamable, vapor o polvo.

Aplicaciones especializadas de resistencia a la corrosión

Esta aleación se puede utilizar a menudo en condiciones violentas y corrosivas que normalmente serían inaceptables para otras aleaciones de cobre como el latón. El aluminio bronce también es resistente a la contaminación biológica en aguas salinas.

Aplicaciones arquitectónicas

Las asombrosas propiedades del aluminio bronce lo hacen capaz de soportar cargas pesadas, golpes y cargas vibratorias. Esto hace que el material sea ideal para cojinetes de puentes y sistemas de aislamiento de bases en edificios de rehabilitación sísmica.