Aleaciones de Aluminio Explicadas: Composición, Propiedades y Aplicaciones Clave

En este artículo vamos a aprender sobre Aleación de Aluminio, diferentes tipos de aleaciones de aluminio y propiedades de la aleación de aluminio.

¿Qué se entiende por Aleación de Aluminio?

Una aleación de aluminio es un material hecho principalmente de aluminio con la adición de otros elementos. Cuando el aluminio está fundido (líquido), los elementos se mezclan y se enfrían para formar una solución sólida homogénea. Los otros elementos pueden representar hasta el 15% del volumen de la aleación.

Hierro, cobre, magnesio, silicio y zinc se encuentran entre los otros elementos. En comparación con el elemento metálico puro, la adición de elementos al aluminio mejora la resistencia, trabajabilidad, resistencia a la corrosión, conductividad eléctrica y/o densidad de la aleación. Las aleaciones de aluminio son ligeras y resistentes a la corrosión.

El aluminio encuentra sus usos más amplios cuando se alea con pequeñas cantidades de otros metales. La adición de pequeñas cantidades de otros elementos de aleación convierte este metal blando y débil en un metal duro y fuerte, manteniendo aún su ligereza. Las aleaciones pueden clasificarse como de fundición o forjadas, ambos grupos conteniendo aleaciones que se endurecen por envejecimiento. Las aleaciones en cada una de estas dos clases se clasifican además según si responden al tratamiento térmico del tipo endurecedor.

Para la fundición de uso general en ingeniería, el aluminio se alea con pequeñas cantidades de cobre y zinc en la proporción de 12,5 a 14,5 por ciento de zinc y 2,5 a 3,0 por ciento de cobre. Una importante serie de aleaciones de fundición y forja con alta resistencia se han desarrollado recientemente para uso en construcción de aviones. Un ejemplo de tales aleaciones es: zinc 5 por ciento, magnesio 3 por ciento, cobre 2,2 por ciento, níquel hasta 1 por ciento, aluminio el resto.

Tipos de Aleación de Aluminio

El aluminio puede alearse fácilmente con otros elementos como cobre, magnesio, zinc, manganeso, silicio y níquel para mejorar diversas propiedades. La adición de pequeñas cantidades de elementos de aleación en otros metales ayuda a convertir el metal blando y débil en metal duro y fuerte, manteniendo aún su ligereza. Varias aleaciones de aluminio son:

1. Duraluminio,
2. Aleación Y,
3. Magnalio y
4. Hindalio

Estas aleaciones de aluminio se discuten a continuación:

1. Duraluminio

Es una importante aleación forjada. Su composición contiene los siguientes contenidos químicos.
Cobre = 3,5-4,5%
Manganeso = 0,4-0,7%
Magnesio = 0,4-0,7%
Aluminio = 94%

Propiedades

El duraluminio puede forjarse, fundirse y trabajarse muy fácilmente porque posee un punto de fusión bajo. Tiene alta resistencia a la tracción, comparable al acero dulce combinada con la ligereza característica del Al. Sin embargo, posee baja resistencia a la corrosión y alta conductividad eléctrica.

Esta aleación posee mayor resistencia después del tratamiento térmico y endurecimiento por envejecimiento. Después de trabajar, si esta aleación se envejece durante 3 o 4 días. Este fenómeno se conoce como endurecimiento por envejecimiento.

Se endurece espontáneamente cuando se expone a temperatura ambiente. Esta aleación es lo suficientemente blanda para un período trabajable después de haber sido templada. Es ligera en peso en comparación con su resistencia en comparación con otros metales. Puede trabajarse en caliente fácilmente a una temperatura de 500°C. Sin embargo, después de forjar y recocer, también puede trabajarse en frío.

Aplicaciones

El duraluminio se usa en condiciones forjadas para forja, estampado, barras, chapas, tubos, tornillos y remaches. Debido a su mayor resistencia y menor peso, esta aleación se usa ampliamente en componentes de automóviles y aviones.

Para mejorar la resistencia de la chapa de duraluminio, se lamina una fina película de Al junto con esta chapa. Tales chapas combinadas se usan ampliamente en la industria aeronáutica. También se emplea en trabajos quirúrgicos y ortopédicos, trabajos no magnéticos y construcción de partes de instrumentos de medición.

2. Aleación Y

La Aleación Y también se llama aleación cobre-aluminio. La adición de cobre al aluminio puro aumenta su resistencia y maquinabilidad. Su composición contiene los siguientes contenidos químicos.

Cobre = 3,5-4,5%
Manganeso = 1,2-1,7%
Níquel = 1,8-2,3%
Silicio, magnesio, hierro = 0,6% cada uno
Aluminio = 92,5%.

Propiedades

La adición de cobre en aluminio aumenta su resistencia y maquinabilidad. La aleación Y puede fundirse y trabajarse en caliente fácilmente. Como el duraluminio, esta aleación se trata térmicamente y endurece por envejecimiento. El proceso de endurecimiento por envejecimiento de la aleación Y se lleva a cabo a temperatura ambiente durante unos cinco días.

Aplicaciones

La Aleación Y se usa principalmente para fundición, pero también puede usarse para componentes forjados como el duraluminio. Dado que la aleación Y tiene mejor resistencia que el duraluminio a altas temperaturas, por tanto se usa mucho en motores de aviones para culatas, pistones, cajas de cigüeñal de motores de combustión interna, fundición a presión, varillas de bomba, etc.

3. Magnalio

El magnalio es una aleación de aluminio, magnesio, cobre, níquel y estaño, etc. Contiene
Al = 85 a 95%, Cu = 0 a 25%, Mg = 1 a 5%,
Ni = 0 a 1,2%, Sn = 0 a 3%, Fe = 0 a 0,9%,
Mn = 0 a 0,03%, Si = 0,2 a 0,6%.

Se fabrica fundiendo el aluminio con 2-10% de magnesio en vacío y luego
enfriándolo en vacío o bajo una presión de 100 a 200 atmósferas.

Propiedades

El magnalio es ligero y frágil. Esta aleación posee mala fundibilidad y buena maquinabilidad. Puede soldarse fácilmente.

Aplicaciones

Debido a su ligereza y buenas propiedades mecánicas, se usa principalmente para fabricar componentes de aviones y automóviles.

4. Hindalio

Hindalio es un nombre comercial común de aleación de aluminio. Es una aleación de aluminio, magnesio, manganeso, cromo y silicio, etc. En India, la produce Hindustan Aluminium Corporation Ltd., Renukoot (U.P.). El hindalio se produce comúnmente como producto laminado en calibre 16. Los utensilios fabricados con esta aleación son fuertes y duros, fácilmente limpiables, de menor coste que los aceros inoxidables, con acabado fino, buena resistencia al rayado, no absorben mucho calor, etc.

Aplicaciones

El hindalio se usa principalmente para fabricar utensilios anodizados. Los utensilios fabricados con estas aleaciones son fuertes y duros, fácilmente limpiables, de menor coste que los aceros inoxidables, con acabado fino, buena resistencia al rayado, no absorben mucho calor, etc.

Estos fueron los diferentes tipos de aleación de aluminio que se usan según sus necesidades conforme a las propiedades requeridas. Si te gustó este artículo, por favor compártelo con tus amigos también.