Aleaciones de aluminio termotratables: series 6000 y 7000

Resumen

El documento describe las aleaciones de aluminio termotratables, conocidas como bonificables, y se centra en las series 6000 (Al-Mg-Si) y 7000 (Al-Zn-Mg, con o sin cobre). Explica su composición, su endurecimiento por precipitación, sus propiedades de extrusión, soldabilidad y resistencia a la corrosión, así como sus aplicaciones industriales. También introduce el anodizado como tratamiento superficial del aluminio.

Puntos clave

Las aleaciones termotratables de aluminio comprenden las series 2000, 6000 y 7000.
La serie 6000 (Al-Mg-Si) aumenta su resistencia por precipitación de Mg2Si.
La serie 6000 tiene muy buena capacidad de extrusión; alrededor del 80% de los productos extruidos del mundo son de esta serie.
El exceso de Mg mejora la resistencia a la corrosión pero reduce la conformabilidad; el exceso de Si aumenta la resistencia sin empeorar la conformabilidad ni la soldabilidad.
La serie 7000 (Al-Zn-Mg) alcanza gran resistencia gracias a la adición conjunta de Zn y Mg, cuya suma suele limitarse al 7%.
Las aleaciones 7000 sin Cu tienen buena soldabilidad y resistencia a la corrosión bajo tensión, mientras que las que contienen Cu son de alta resistencia pero de mala soldabilidad.

Ponte a prueba

Aleaciones de Aluminio Termotratables:

Conocidas como bonificables. Comprende tres series:

Serie 2000: Aleaciones de aluminio-cobre (Al-Cu).
Serie 6000: Aleaciones de aluminio-magnesio-silicio (Al-Mg-Si).
Serie 7000: Aleaciones de aluminio-zinc-magnesio, con o sin cobre (Al-Zn-Mg/Al-Zn-Mg-Cu).

Anodizado:

Es una técnica utilizada para modificar la superficie de un material. Se conoce como anodizado a la capa de protección artificial que se genera sobre el aluminio mediante el óxido protector del aluminio, conocido como alúmina. Esta capa se consigue por medio de procedimientos electroquímicos.

Aleaciones de la serie 6000 (Al-Mg-Si):

Presentan buen comportamiento general. Mg-0,3/1,5% / Si-0,2/1,6% / Mn-0/1% / Cr-0/0,35%.

Características:

Incrementan su resistencia por la precipitación de Mg₂Si (silicato de magnesio).
El Mg en exceso mejora la resistencia a la corrosión y disminuye su conformabilidad y sus propiedades mecánicas.
El Si en exceso aumenta la resistencia, sin empeorar la conformabilidad y la soldabilidad.
Este tipo de aleaciones presenta una capacidad de extrusión muy buena, por lo que el 80% de los productos extruidos a nivel mundial están hechos con la serie 6000.
Son soldables, presentan buena resistencia a la corrosión y son apropiadas para la mayor parte de los tratamientos superficiales (anodizado, cromatado, etc.).
Las aleaciones más frecuentes son la 6060 (si se busca acabado superficial) y la 6063 (si se busca alta resistencia). Para aplicaciones estructurales, la 6082. En elementos de la carrocería, se emplea en paneles exteriores.

Aleaciones de la serie 7000 (Al-Zn-Mg / Al-Zn-Mg-Cu):

La adición conjunta de Zn y Mg favorece el endurecimiento y la consecución de una gran resistencia. La suma de sus contenidos suele estar limitada al 7% para evitar el peligro de corrosión en las grietas bajo tensión. Las más corrientes contienen 4,5% Zn y 1,3% Mg. Las aleaciones de la serie 7000 son más sensibles al agrietamiento en caliente, lo que supone que su soldeo sea muy delicado.

Existen dos grupos importantes de esta familia:

Aleaciones sin Cu:

Características mecánicas medias, próximas a las del acero de construcción.
Buena aptitud a la deformación en frío y en caliente.
Importante aptitud al temple mediante la puesta en solución (350-550 °C).
Débil velocidad crítica de temple, que permite el temple al aire si el espesor es suficientemente reducido.
Buena soldabilidad.
Buena resistencia a la corrosión bajo tensión y a los agentes atmosféricos.

La aleación más representativa es la 7020, empleada en vehículos ferroviarios y de transporte.

Aleaciones con Cu:

Constituyen las llamadas aleaciones de aluminio de "alta resistencia", debido a sus características mecánicas, relativamente elevadas. Esta resistencia se consigue en detrimento de la resistencia a la corrosión bajo tensión y de la resistencia a la rotura frágil. Presentan mala soldabilidad (debido a la presencia de Cu) y pobre resistencia en caliente por encima de una temperatura de 130-150 °C.

Preguntas frecuentes

¿Qué son las aleaciones de aluminio termotratables?

Son aleaciones que pueden endurecerse mediante tratamientos térmicos, por lo que también se conocen como bonificables. El documento las agrupa en las series 2000, 6000 y 7000.

¿Para qué se usa la aleación 6063 frente a la 6060?

La 6060 se emplea cuando se busca un buen acabado superficial, mientras que la 6063 se elige cuando se necesita alta resistencia.

¿Por qué las aleaciones 7000 con cobre son difíciles de soldar?

Porque la presencia de Cu les confiere mala soldabilidad, además de una pobre resistencia en caliente por encima de 130-150 °C.