Características del aluminio
- Baja densidad
- Alta conductividad eléctrica y térmica
La densidad del aluminio es 1/3 de la del acero. Aluminio comercialmente puro es (1100) con 99% de pureza.
La resistencia a la corrosión del aluminio se debe a la formación de una capa autoprotectora de óxido de aluminio.
La aleación de aluminio con mayor resistencia mecánica son el aluminio con zinc.
Clasificación
- El aluminio 99% o más pureza 1xxx
- Aluminio cobre 2xxx
- Aluminio manganeso 3xxx
- Aluminio silicio 4xxx
- Aluminio magnesio 5xxx
- Aluminio magnesio y silicio 6xxx
- Aluminio zinc 7xxx
- Aluminio y otro elemento 8xxx
Aleaciones aluminio-cobre: Las más usadas para piezas forjadas son las 2014, 2017, 2024; Duraluminio 2017 la más antigua (4% cu).
Aluminio-zinc presenta la más alta resistencia a la tensión que puede obtenerse en aleaciones de aluminio.
Anodizado: Si se coloca el aluminio en una solución acuosa 15% al 25% de ácido sulfúrico y se hace circular una corriente eléctrica utilizando el aluminio como ánodo se libera el oxígeno en la superficie anódica y produce una capa de óxido de aluminio relativamente gruesa.
Elementos Aleados Zamak: zinc, aluminio, magnesio, cobre. Aleación Zamak densidad de 6.6 gr/cm^3 y un punto de fusión de 386ºC. El proceso de fabricación de las piezas es por fundición a presión debido al bajo punto de fusión del zinc.
Tipos de recubrimiento del zinc en el acero
Electrogalvanizado, cherzado, pintura.
Magnesio
Densidad aproximadamente de 2/3 del aluminio es medianamente fuerte, color blanco plateado.
Cu y aleaciones
El cobre solo se puede endurecer por deformación mecánica. OFHC – Cobre de alta conductividad libre de oxígeno. 2 tipos de cobre desoxidado: alto contenido de fósforo residual (Cu-DHP) y bajo contenido de fósforo residual (Cu-DLP).
Tipos de cobres puros
- Cobre térmico
- Cobre electrolítico de alta conductividad
- Cobre de alta conductividad libre de oxígeno (OFHC)
- Cobre de alto contenido de fósforo residual
- Cobre de bajo contenido de fósforo residual
La conductividad eléctrica del cobre (se mide en IACS) decrece con el aumento de la temperatura y aumenta con el descenso de la misma. Cobre electrolítico y cobre térmico de alta conductividad: se usa principalmente en conductores eléctricos y teléfonos. Cobre desoxidado con fósforo: se usa en intercambiadores de calor. Cobre de alto fósforo residual: no se usa para propósitos eléctricos, tiene excelente soldabilidad y maleabilidad.
El cobre puro no puede aplicarse durante períodos prolongados a condiciones de temperatura arriba de los 200 °C debido al fenómeno de recristalización. Este inconveniente se evita agregando plata, que tiene un punto mayor de reblandecimiento 100°C mayor que el cobre. Aleaciones de cobre con mayor maquinabilidad son Cobre níquel silicio y cobre silicio manganeso.
4 Principales tipos de aleaciones de cobres comerciales
1.- Latones (Es una aleación de Cu-Zn).
Latones alfa max. 36% Zn, Latones rojos 5 a 20% Zn, Latones Amarillos 20 a 36% Zn, Latones alfa+beta 38 a 46% Zn.
2.- Bronces, hasta 12% de aleación: Al estaño, al silicio, al aluminio, al Berilio.
3.- Cuproníqueles (Cu-Ni) 4.- Platas (Cu-Ni, Zn).
Latones: Aleación 70 cu-30Zn presenta la mejor combinación de resistencia y ductilidad que se obtiene en latones.
Los latones se dividen en 2 grupos; los que pueden trabajarse en frío (alfa) y los que necesitan trabajarse en caliente (alfa+beta).
Los latones con plomo son los más maquinables y son designados como latones de corte.
Los latones especiales se obtienen adicionando uno o más elementos aleados a los latones simples.
Bronce al manganeso: principal elemento aleado es el zinc y se trata de un latón.
Los Bronces (Es una aleación de Cu-Estaño).
Contienen 20-25% de Sn (Estaño) Y se dividen en dos.
Binarios (o Fosforosos (son bronces al estaño)): Cu y elemento principal.
Complejos: Otros elementos además del principal.
Los bronces al aluminio tienen el mas alto límite de fatiga que cualquiera de las aleaciones de Cu.
Los bronces al silicio son los de mayor resistencia mecánica de las aleaciones de Cu.
Alpacas conocidos como ‘plata alemana’ o ‘latón al níquel’ son aleaciones ternarias de cobre, níquel y zinc.
F.- En la condición del fabricado
O.- Recocido
W.- Tratamiento térmico de soluciones
H.- Endurecido por deformación mecánica
H1= Endurecido por deformación en frío solamente
H2= Templado por deformación y luego recocido parcialmente
H3= Endurecido por deformación y estabilizado
T.- Tratado térmicamente. Produce temples estables diferentes de F, O y H.
Métodos de soldadura más adecuados para el cobre son por soldadura blanda (Con el estaño), soldadura fuerte (oxiacetileno) y soldadura por fusión (TIG).