1. ALEACIONES DEL ALUMINIO
MARZO 2013

2. Una aleación es una mezcla sólida homogénea de dos o más metales, o de uno o
más metales con algunos elementos no metálicos.

3. TIPOS DE ALUMINIO
ALUMINIO LAMINADO: Se presenta ALUMINIO DE FUNDICION: Se presenta en
en forma de planchas, láminas, forma de piezas moldeadas de diferente
tubos , perfiles diversos y ángulos conformación y que son propiamente
aleaciones de aluminio.

4. Clasificación de las aleaciones
de Aluminio
Envejecimiento natural
Termotratables
Envejecimiento artificial
Para forjado
No Termotratables
Aleaciones Envejecimiento natural
de Aluminio
Termotratables
Envejecimiento artificial
Para colado
No Termotratables

5. Nomenclatura de las aleaciones de Aluminio
Estados Unidos : Normas AA (Aluminium Association)

6. Nomenclatura de aleaciones
Se usa la nomenclatura AA más cuatro dígitos convencionales, así :
AA x x x x
Primer dígito. Elemento dominante Segundo dígito: Control de Impurezas
1 x x x Aluminio99% En la serie 1 x x x :
2 x x x Cobre 1 0 x x No hay control
3 x x x Manganeso Los demás Control especial
4 x x x Silicio
5 x x x Magnesio En las series 2 x x x a 9 x x x
6 x x x Magnesio y silicio x 0 x x Aleación original
7 x x x Zinc x1xx Modificaciones
8 x x x Otros elementos hasta Controladas
9 x x x Serie poco usual x9xx

7. Nomenclatura de aleaciones
Tercer y cuarto dígitos: Anotaciones especiales.
En la serie 1 x x x , indica el porcentaje mínimo de Aluminio, sobre 99%
Ejemplo: AA 1 4 45 indica una aleación con el 99.45% de pureza
de aluminio, con control especial de una impureza.
 En las demás series, los dígitos nó tienen un significado especial, usándose
para identificar aleaciones diferentes (de marca) dentro de un mismo grupo
Ejemplos:
AA 5 0 56 Aleación original, predomina el magnesio
AA 5 3 56 La anterior, modificada para controlar el manganeso
AA 5 4 56 La AA 5056 modificada para controlar el Silicio

8. Clasificación de las aleaciones.
Se clasifican según el proceso seguido para obtener el producto final y
obtener su dureza o temple.
 Trabajadas en frío , suaves o nó tratables térmicamente
 Son los grupos 1 x x x , 3 x x x , 4 x x x y 5 x x x.
 Durante el trabajo el metal se enduree (templa)
 El proceso requiere tratamiento térmico intermedio (recocido) y uno
final ( estabilizacion)
 Trabajadas en caliente, duras o tratables térmicamente
 Son los grupos 2 x x x , 6 x x x y 7 x x x.
 Durante el trabajo el metal mejora sus características metalurgicas y
mecanicas.
 El proceso requiere tratamiento de extrusión y después un temple
térmico

9. Nomenclatura de los temples
Aleaciones trabajadas en frío
Se usa la nomenclatura H (Hardened )más tres dígitos convencionales,
que identifican los procesos seguidos para obtener el producto final así :
H-xxx
Primer dígito. Tipo de trabajo Segundo dígito: Grado de dureza
 H1 x x En frío, solamente H x 1 x Un octavo de dureza
H x 2 x Un cuarto de dureza
H x 3 x Tres octavos de dureza
 H2x x En frío y H x 4 x Media dureza
parcialmente recocido H x 5 x Cinco octavos de dureza
H x 6 x Tres Cuartos de dureza
 H3x x En frío y H x 7 x Siete octavos de dureza
estabilizado H x 8 x Dureza total o duro
H x 9 x Muy duro
Tercer dígito : Variaciones del temple.
•H x x 1 Endurecido por debajo del temple exigido
•H x x 2 Endurecido naturalmente, pero sin control de temple
•H x x 3 Resistencia aceptable a corrosión por ranura
•H x x 4 Producto grabado en la superficie, con un patrón.

10. Nomenclatura de los temples
Aleaciones trabajadas en caliente
Se usa la nomenclatura T (Tempered )más un dígito convencional , que
define los procesos calóricos seguidos para obtener el producto final así :
T- x
T Tratado termicamente para producir temples más estables
T 1 Enfriado y envejecido naturalmente.
T 2 Recocido ( solo productos fundidos)
T 3 Tratamiento en solucion y luego trabajado en frío
T 4 Tratamiento en solucion y envejecido naturalmente
T 5 Envejecimiento artificial
T 6 Tratamiento en solucion y envejecido artificialmente
T 7 Tratamiento en solucion y estabilizado
T 8 Tratamiento en solucion, trabajado en frío y envejecido artificialmente
T 9 Tratamiento en solucion , envejecido artificialmente y trabajado en frío
T 1 0 Enfriado, envejecido artificialmente y trabajado en frío.

11. Composición química de las aleaciones

13. Ejemplo: La aleación del 99,5 % de Al es igual a L- 3051

14. ALEACIONES DE ALUMINIO DE MOLDEO
Las cualidades que se esperan de los aluminios de moldeo son una buena colabilidad
(aptitud para llenar correctamente la cavidad de un molde), una contracción
relativamente pequeña y la no formación de fisuras (causa de la fragilidad) en la
contracción. Las temperaturas de fusión relativamente bajas de las aleaciones de aluminio
permiten utilizar, además de moldes de arena, moldes metálicos (coquillas), donde el
material se introduce o bien por gravedad o bien bajo presión (moldeo por inyección).
Este último proceso, que exige un molde específico para cada pieza y una máquina de
inyectar muy caros.

15. Sin embargo, permite obtener piezas de una elevada precisión dimensional y
excelentes acabados superficiales que requieren poca o nula mecanización posterior,
por lo cual es muy utilizado en la fabricación de piezas complejas de grandes series
(bombas de gasolina, carburadores, planchas domésticas).

16. La única designación universalmente aceptada es la simbólica de ISO. También se
emplean habitualmente las denominaciones según UNE, AA, y números de material
DIN.

17. GRUPO AL
El aluminio sin alear es menos empleado en piezas moldeadas que en productos
forjados. La aleación Al99,5, de ductilidad y resistencia a la corrosión excelentes y
resistividad eléctrica muy baja, se emplea en piezas moldeadas en arena y en coquilla
y, más raramente, de inyección. Tiene aplicaciones en la industria química y eléctrica,
en elementos sin compromiso mecánico. Los rotores de motores asíncronos de baja
resistencia se fabrican en Al99.5, mientras que los rotores de alta resistencia lo hacen
con aleaciones de otros grupos, como el AlSi5Mg o el AlSi8Cu3.

18. GRUPO AL-SI12
La adición de Si al aluminio (punto eutéctico a 12 % Si) da lugar a un incremento de la
fluidez del material fundido, a una disminución de la fisuración y de la contracción en el
enfriamiento, hechos que permiten diseñar piezas de formas complejas con cambios
importantes de sección, con paredes desde muy delgadas a muy gruesas. Estas aleaciones
tienen también una soldabilidad, una ductilidad y una estanqueidad buenas.

19. La aleación base es la AlSi12, no bonificable, que se utiliza siempre que se busquen
unas cualidades de moldeo y una resistencia a la corrosión excelentes, sacrificando la
resistencia mecánica y la maquinabilidad. Las aleaciones restantes intentan paliar a
base de pequeños contenidos de otros elementos, la falta de resistencia mecánica y de
maquinabilidad de la aleación básica. La aleación AlSi12 Cu mejora la resistencia a la
fatiga, a costa de empeorar la resistencia a la corrosión mientras que La aleación
AlSi12Ni2 mejora la resistencia mecánica en caliente y la resistencia al desgaste,
teniendo asimismo un bajo coeficiente de dilatación, características adecuadas para
pistones de automóviles. En la fabricación de piezas de motores alternativos (bloque
motor, culatas, pistones) a menudo se emplean estas aleaciones con composiciones
especiales no normalizadas de alto contenido en Si o hipereutécticas.

20. GRUPO AL-SI-MG
Con la adición de pequeños porcentajes de Mg, las aleaciones Al-Si se convierten en
bonificables, y consiguen valores de resistencia y dureza considerablemente mayores
y mejoran la maquinabilidad. El tratamiento térmico tiene lugar en la fundición sobre
la pieza moldeada antes de ser mecanizada. Una de las representantes principales de
esta familia es la AlSi10Mg, utilizada en motores y máquinas. La aleación AlSi7Mg es
más resistente y de mejor maquinabilidad a costa de una menor facilidad de moldeo.

21. GRUPO AL-SI-CU
Las aleaciones de esta familia tienen multiplicidad de aplicaciones cuando las características
mecánicas exigidas son más altas que las de los anteriores grupos, incluso a temperaturas
moderadamente altas. Se funden fácilmente (posibilidad de formas complicadas), se
trabajan bien (buena maquinabilidad), pero no presentan la misma resistencia a la
corrosión y a los agentes químicos que los grupos anteriores (presencia de Cu). Contenidos
más altos de Si aumenta la colabilidad del molde, mientras que contenidos más elevados de
Cu mejoran lamaquinabilidad y las posibilidades de pulimento. Las aleaciones más
empleadas son AlSi5Cu3 de resistencia más elevada y apta para moldear en arena o coquilla,
y AlSi8Cu3 que prácticamente se ha convertido en un estándar del moldeo por inyección.

22. GRUPO AL-MG
Las aleaciones de este grupo se caracterizan por una gran resistencia a la corrosión,
incluso en agua de mar y en atmósfera salina. Tienen una buena maquinabilidad, pueden
pulirse bien y admiten la anodización con finalidades decorativas. Sus principales campos
de aplicación se encuentran en la construcción naval, las industrias química y
alimentaria, y también objetos decorativos. Debido a que mediante moldeo, no es
necesaria la conformación por deformación en frío, se puede aumentar el porcentaje de
Mg, que hace bonificables estas aleaciones.

23. No tienen, sin embargo, un moldeo fácil (especialmente en contenidos de >7% de Mg);
pequeñas adiciones de Si facilitan la colabilidad, pero empeoran la apariencia en la
anodización. La aleación AlMg10, bonificable, a su excelente resistencia a la corrosión une
unas excelentes características mecánicas y una gran resistencia al choque; asimismo, como
ya se ha dicho, su desmoldeo requiere cuidados especiales. LA aleación que ofrece más
posibilidades de aplicación es AlMg3, de moldeo más fácil a pesar de que disminuyen las
características mecánicas.

24. GRUPO AL-CU
Por medio del tratamiento térmico (el Cu posibilita la bonificación), las aleaciones de este
grupo consiguen las características mecánicas más elevadas de entre los aluminios de
moldo (resistencia a la tracción, límite elástico, alargamiento, tenacidad, resistencia al
desgaste), especialmente a elevadas temperaturas. Asimismo, las características generales
de moldeo (colabilidad, resquebrajamiento en la contracción y compacidad) son algo bajas
(sobretodo para >5% de Cu) y además, oponen dificultades a ser conformados en coquilla
a causa del gran intervalo de solidificación y de la elevada tendencia a formar grietas por
defectos térmicos. Por todo ello hace falta un diseño muy cuidadoso de las piezas que tenga
en cuenta las condiciones de moldeo.

25. Se emplean en piezas de vehículos y máquinas con altas solicitaciones mecánicas, sometidas
a choques o a desgaste (poleas de correa trapezoidal) y se hacen ineludibles en piezas que
trabajan en caliente. Las aleaciones más habituales de este grupo son el AlCu4MgTi, aleación
de aluminio estándar de características mecánicas elevadas y resistente al choque, para una
gran cantidad de piezas, carcasas y elementos estructurales moldeados en arena o en
coquilla; y el AlCu4Ni2Mg utilizado para piezas moldeadas en molde de arena o en coquilla
que requieran una elevada resistencia mecánica a temperaturas de hasta 300 °C, con
coeficiente de dilatación bajo (culatas, émbolos).

26. GRUPO AL-ZN-MG
La característica más relevante de este grupo es su capacidad de auto templarse sin
necesidad de solubilización, seguido de una maduración natural (diversas semanas) o
artificial (diversas horas), hecho que facilita la fabricación de piezas de grandes
dimensiones con buenas características mecánicas, tenacidad, maquinabilidad, estabilidad
dimensional, y resistencia a la corrosión. La aleación más frecuente es la AlZn5Mg, para
piezas moldeadas en arena o en coquilla.

27. ALEACIONES PARA FORJA
ALEACIONES SIN TRATAMIENTO TERMICO
Aleaciones 1xxx . Son aleaciones de aluminio técnicamente puro,
al 99,9% siendo sus principales impurezas el hierro y el silicio
como elemento aleante. Se les aporta un 0,12% de cobre para
aumentar su resistencia. Tienen una resistencia aproximada de 90
MPa. Se utilizan principalmente par trabajos de laminados en frío

28. Aleaciones 3xxx . El elemento aleante principal de este grupo de
aleaciones es el manganeso (Mn) que está presente en un 1,2% y
tiene como objetivo reforzar al aluminio. Tienen una resistencia
aproximada de 16 kpsi (110 MPa) en condiciones de recocido. Se
utilizan en componentes que exijan buena mecanibilidad.

29. Aleaciones 4xxx . La principal aplicación de las aleaciones
aluminio-silicio son la fundición de piezas difíciles, pero buenas
cualidades de moldeo, y la fabricación de piezas para la marina,
por su resistencia a la corrosión. Pero no se emplean para piezas
ornamentales porque ennegrecen con el tiempo.

30. Aleaciones 5xxx . En este grupo de aleaciones es el magnesio es
el principal componente aleante. Su aporte varía del 2 al 5%. Esta
aleación se utiliza para conseguir reforzamiento en solución
sólida. Tiene una resistencia aproximada de 28 kpsi (193 MPa)
en condiciones de recocido.

31. ALEACIONES CON TRATAMIENTO TERMICO
Aleaciones 2xxx: El principal aleante de este grupo de
aleaciones es el cobre (Cu), aunque también contienen
magnesio Mg. Estas aleaciones con un tratamiento T6 tiene
una resistencia a la tracción aproximada de 64 kpsi
(442 MPa) y se utiliza en la fabricación de estructuras de
aviones. Algunas de estas aleaciones se denominan
duraluminio.

32. Aleaciones 6xxx . Los principales elementos aleantes de este
grupo son magnesio y silicio. Con unas condiciones de
tratamiento térmico T6 alcanza una resistencia a la tracción de 42
kpsi (290 MPa) y es utilizada para perfiles y estructuras en
general

33. Aleaciones 7xxx . Los principales aleantes de este grupo de
aleaciones son cinc, magnesio y cobre. Con un tratamiento T6 tiene
una resistencia a la tracción aproximada de 73 kpsi (504 MPa) y se
utiliza para fabricar estructuras de aviones.

34. Conclusión:
El aluminio es un elemento importante en la fabricación de piezas
de bajo peso, pero su resistencia mecánica es baja.
El aluminio se puede alear con otros elementos para adquirir
características deseables en las piezas producidas (Dureza,
resistencia mecánica, resistencia a la oxidación, soldabilidad…)