Para fabricantes, ingenieros y profesionales de la contratación pública trabajar con materiales de aluminioes fundamental comprender cómo leer las aleaciones de aluminio y sus correspondientes temperaturas. Sistema de designación de la aleación de aluminio- Este sistema tiene técnicas estándar de identificación de las propiedades del material, la composición y las condiciones a las que se trata que tienen una relación directa con la aplicación de fabricación.

Guía del sistema de designaciones de aleaciones de aluminio

La Aluminum Association ideó el moderno sistema de aleaciones de aluminio para normalizar la identificación de más de 400 aleaciones de aluminio registradas. Este amplio sistema emplea un sistema de numeración de cuatro dígitos para las aleaciones forjadas y un sistema de tres puntos decimales para las aleaciones fundidas, lo que permite especificar los materiales al nivel requerido en todas las instalaciones de fabricación del mundo.

Clasificación de las aleaciones de aluminio forjado

Las aleaciones de aluminio forjado utilizan esencialmente un sistema de aleación de cuatro dígitos en el que el primer número denota el principal ingrediente de aleación. Este método de clasificación permite a los ingenieros identificar rápidamente las características del material: 

• Serie 1000: Contenido mínimo de aluminio del 99%: excelente resistencia a la corrosión y conductividad térmica. 
• Serie 2000: Cobre como principal componente de aleación - alta resistencia, aeroespacial
• Serie 3000: Manganeso como principal elemento de aleación - Resistencia media, Buen funcionamiento 
• Serie 4000: Silicio como principal elemento de aleación - Baja fusión, uso en soldadura 
• Serie 5000: Magnesio como principal elemento de aleación - Mejor resistencia a la corrosión, aplicaciones marinas 
• Serie 6000: Magnesio y silicio: mejor relación resistencia/peso, aplicaciones estructurales 
• Serie 7000: Zinc como principal elemento de aleación - Aleación de aluminio más resistente, 
• uso estructural Serie 8000

Designación Aluminio fundido

Aleaciones de aluminio fundido utilizar una nomenclatura única de tres cifras más decimales (XX.XX), con el número decimal después del tercer carácter, que denota una operación de colada (.0), lingote (.1 o 2).

Cómo leer aleaciones de aluminio y temperaturas: Descifrando los números

Para aprender a leer las aleaciones de aluminio y los revenidos es necesario comprender tanto la designación de la aleación como la clasificación del revenido. La especificación puede desglosarse por serie, temple y condiciones, con sufijos adicionales que indican tipos específicos de productos forjados.

El código de aleación de cuatro cifras

Por ejemplo, con 6061.

• Primer dígito (6): Muestra la serie 6000, que tiene magnesio y silicio
• Segundo dígito (0): Aleación estándar, sin modificaciones
• Tercera y cuarta cifras (61): Identificación específica de la aleación dentro de la serie

Aluminio 6061 T6: Ejemplo de norma industrial

El 6061-T6 es uno de los grados de aluminio más populares, con una resistencia a la tracción de 290 MPa (42 ksi) y un límite elástico de 240 MPa (35 ksi). La designación T6 indica tratamiento térmico en solución seguido de envejecimiento artificial, lo que proporciona un endurecimiento por precipitación óptimo.

Códigos de temperatura del aluminio: Comprender las condiciones del material

En sistema de designación de temperamentos aborda las condiciones de los materiales mediante una serie de letras y números unidos por un guión a la designación de la aleación. Estos códigos comunican los tratamientos térmicos y mecánicos aplicados para conseguir propiedades específicas.

Designaciones primarias de temperatura

F - Como fabricado: Aluminio forjado o fundido conformado sin tener en cuenta temperaturas específicas o endurecimiento por deformación.

O - Recocido: Proceso de tratamiento térmico que ablanda el aluminio endurecido por deformación para su posterior transformación o para aplicaciones en las que el endurecimiento excesivo es un problema.

H - Endurecido por deformación: Aleaciones no tratables térmicamente que han sido trabajadas para endurecer por deformación el aluminio, con un mayor trabajo que proporciona una mayor resistencia al trabajo posterior.

T - Tratado térmicamente: Se aplica a las aleaciones tratables térmicamente que han sido envejecidas tras un tratamiento térmico de disolución.

W - Solución tratada térmicamente: Condición inestable que requiere un envejecimiento natural a temperatura ambiente

Subdivisiones de revenido H para los códigos de revenido del aluminio

El temperamento H utiliza un sistema de tres dígitos:

H1X - Sólo endurecido por deformación: Productos endurecidos por deformación para obtener las propiedades mecánicas deseadas sin tratamiento térmico suplementario.

H2X - Endurecido por deformación y parcialmente recocido: Materiales endurecidos por deformación más allá de la cantidad deseada y luego reducidos mediante recocido parcial.

H3X - Endurecido y estabilizado: Productos endurecidos por deformación y estabilizados mediante calentamiento a baja temperatura para reducir la resistencia y aumentar la ductilidad.

La segunda cifra indica el grado de endurecimiento por deformación:

• 2: Cuarto duro
• 4: Medio duro
• 6: Tres cuartos duro
• 8: Duro de pelar

Clasificaciones T Temper

Las designaciones de temple T especifican secuencias de tratamiento térmico, con T1 a T10 indicando diferentes combinaciones de tratamiento en solución, envejecimiento y trabajo en frío:

T1: Envejecido naturalmente tras el enfriamiento del proceso de conformado a temperatura elevada. T4: Solución tratada térmicamente y envejecida de forma natural hasta alcanzar un estado estable
T5: Enfriado tras el proceso de conformación a temperatura elevada y envejecido artificialmente T6: Tratamiento térmico por disolución y envejecimiento artificial T7: Solución tratada térmicamente y estabilizada (sobreenvejecida)

Clasificación de las Series de Aluminio: Propiedades y aplicaciones

El conocimiento de la clasificación del aluminio en series ayuda a seleccionar el material adecuado en función de las necesidades particulares de producción. Las aleaciones de las series 1xxx, 3xxx y 5xxx no son todas tratables térmicamente, mientras que las de las series 2xxx, 6xxx y 7xxx son todas tratables térmicamente.

Calentamiento de aleaciones: Aleaciones tratables y no tratables térmicamente

Las series 6xxx, 2xxx y 7xxx se denominan series termotratables:

• Consiguen resistencia mediante endurecimiento por precipitación
• Puede tratarse en disolución y envejecerse
• Mayor potencial de resistencia
• Requisitos de procesamiento más complejos

Series no tratables térmicamente (1xxx, 3xxx, 5xxx)

• Alcanzar la resistencia mediante el endurecimiento por deformación
• No puede reforzarse mediante tratamiento térmico
• Tratamiento más sencillo
• Excelente resistencia a la corrosión

Aplicaciones populares de las aleaciones de aluminio forjado

2024-T4: Piezas estructurales aeronáuticas, uso de alta tensión 

5052-H32: Usos marinos, política de equipos químicos

6061-T6: Carpintería, automoción, fabricación general 

7075-T6: Estructuras aeronáuticas, aplicación de alto rendimiento

Lectura de las especificaciones completas de aluminio

Para aprender a leer las aleaciones de aluminio y los tempers, considere este ejemplo completo: 7075-T7351

• 7075: Aleación de zinc serie 7000 de gran resistencia
• T7: Solución tratada térmicamente y estabilizada
• 3: Trabajado en frío después del tratamiento con solución
• 5: Alivio del estrés mediante estiramientos
• 1: Según tolerancias dimensionales específicas

Sección Proceso: Consideraciones a tener en cuenta al fabricar aluminio

Durante el proceso de fabricación, las propiedades que se tienen en cuenta en la selección de materiales se refieren a consideraciones mecánicas, de fabricación y medioambientales, y a las de rentabilidad para lograr unos resultados de fabricación óptimos.

Factores clave de selección

• Requisitos de fuerza: Adecuación de la designación del temple a los requisitos de carga 
• Resistencia a la corrosión: Considerar las condiciones ambientales de exposición
  Soldabilidad: Algunos temperamentos pierden fuerza durante la soldadura.
• Maquinabilidad: Los revenidos T6 suelen mecanizarse mejor que los recocidos. 
• Formabilidad: Los templados más blandos permiten operaciones de conformado más complejas

Aluminio 6061 T6 Ventajas

6061-T6 tiene una buena relación resistencia-peso, una excelente resistencia a la corrosión y una mecanizabilidad mucho mejor que el recocido. Esta combinación lo hace aplicable a piezas que necesitan una resistencia de moderada a alta, pero una buena calidad de fabricación de la estructura.

Control de calidad y verificación de materiales

La correcta identificación del material requiere la verificación tanto de la composición de la aleación como del estado del temple. Los certificados de materiales deben especificar la designación completa, incluidos los sufijos de temple adicionales que afecten a las propiedades mecánicas.

Pruebas y documentación

Los sistemas de calidad de fabricación deben verificar:

• Composición química conforme al pliego de condiciones
• Confirmación de las propiedades mecánicas mediante ensayos
• Verificación del revenido mediante ensayos de dureza o tracción
• Documentación de trazabilidad para aplicaciones críticas

Normas y referencias del sector

El sistema internacional de designación de aleaciones de la Aluminum Association se basa en la norma ANSI H35.1, con reconocimiento internacional derivado de acuerdos de armonización con dieciocho países y la Asociación Europea del Aluminio.

Para entender cómo se leen las aleaciones y los templados de aluminio es necesario estar familiarizado con estas normas industriales para garantizar la correcta especificación y adquisición de materiales. Las actividades productivas están a favor de los sistemas de designación con normalización, que facilitan la comunicación dentro de la cadena de suministro mundial.

Preguntas frecuentes

1. ¿Qué significa la clasificación T6 en una aleación de aluminio?

T6 implica que esta aleación de aluminio ha sido sometida al tratamiento térmico de solución seguido de envejecimiento artificial. Se realiza calentando el material a una temperatura superior a 900 °F y enfriándolo después en agua, para luego envejecerlo a una temperatura inferior con el objetivo de conseguir el máximo endurecimiento por precipitación y resistencia.

2. ¿Cuáles son los signos reveladores de que una aleación de aluminio es tratable térmicamente?

Las aleaciones de aluminio que pueden someterse a tratamiento térmico son las 2xxxx, 6xxxx y 7xxxx, mientras que las series 1xxx, 3xxx y 5xxx de aleaciones de aluminio no pueden someterse a tratamiento térmico. Las aleaciones que pueden tratarse térmicamente pueden endurecerse mediante tratamiento en solución y endurecimiento.

3. ¿Cuál es la diferencia entre el aluminio 6061 y el 6063?

Ambos son de las series Mag y Silicon 6000, siendo el 6061 más fuerte y utilizado con piezas estructurales, y el 6063 tiene un aspecto superior y resistencia a la corrosión, utilizado en situaciones arquitectónicas como ventanas y marcos de puertas.

4. ¿Se transforman los templados de las aleaciones de aluminio en algún momento después de la fabricación?

Sí, la mayoría de las aleaciones de aluminio se pueden volver a tratar térmicamente para modificar su estado de temple. En cambio, la soldadura normalmente reducirá las propiedades del temple T6 a aproximadamente T4, y será necesario un nuevo tratamiento térmico posterior a la soldadura para recuperar toda la resistencia.

5. ¿Qué representan las T6 pasadas (como T651)?

Los dígitos adicionales especifican los tratamientos de alivio de tensión. T651 indica que el material se ha sometido a un tratamiento de distensión por estiramiento tras el tratamiento con disolución y el envejecimiento, mientras que T652 indica que se ha sometido a un tratamiento de distensión por compresión.