Materiales ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DE CHIMBORAZO

FACULTAD DE MECANICA.

ESCUELA: ING INDUSTRIAL

MATERIA: MATERIALES

TEMA: al y sus aleaciones

ALUMNO: KLEBER PILCO

FECHA DE ENTREGA: 2011-07-04

PROFESOR: ING. MARCO ARMENDARIZ

RIOBAMBA - ECUADOR

Al y sus aleacionesLas aleaciones de aluminio son aleaciones obtenidas a partir de aluminio y otros elementos(generalmente cobre, zinc, manganeso, magnesio o silicio). Forman parte de las llamadas aleaciones ligeras, con una densidad mucho menor que los aceros, pero no tan resistentes a la corrosin como el aluminio puro, que forma en su superficie una capa de xido de aluminio (almina). Las aleaciones de aluminio tienen como principal objetivo mejorar la dureza y resistencia del aluminio, que es en estado puro un metal muy blando.La corrosin galvnica se produce rpidamente en las aleaciones de aluminio cuando entran en contacto elctrico con acero inoxidable u otras aleaciones con mayor electronegatividad en un ambiente hmedo, por lo que si se usan conjuntamente deben ser adecuadamente aisladas.

Culata de motor de aleacin de aluminio.Desde el punto de vista fsico, el aluminio puro posee una resistencia muy baja a la traccin y una dureza escasa. En cambio, unido en aleacin con otros elementos, el aluminio adquiere caractersticas mecnicas muy superiores. La primera aleacin resistente de aluminio descubierta fue el Duraluminio, y pueden ser centenares de aleaciones diferentes. El duraluminio contiene pequeas cantidades de cobre (Cu) (3 - 5%), magnesio (Mg) (0,5 - 2%), manganeso (Mn) (0,25 - 1%) y Zinc (3,5 - 5%). Slo se usan en la prctica materiales de aluminio que contienen otros elementos (con la excepcin del aluminio pursimo Al99,99), ya que incluso en aleaciones con una pureza del 99% sus propiedades vienen determinadas en gran parte por el contenido en hierro o silicio.Las aleaciones de aluminio contienen, en una matriz de aluminio diversos elementos de aleacin. Los principales son el cobre (Cu), silicio (Si), magnesio (Mg), cinc (Zn) y manganeso (Mn). En menores cantidades se usa tambin hierro (Fe), cromo (Cr) y titanio (Ti); y para aleaciones especiales se suele usar tambin nquel (Ni), cobalto (Co), plata (Ag), litio (Li), vanadio (V), circonio (Zr), estao (Sn), plomo (Pb), cadmio (Cd), bismuto (Bi), berilio (Be), boro (B), sodio (Na), estroncio (Sr) y escandio (Sc).Son tambin importantes los diversos tipos de aleaciones llamadas anticorodal, a base de aluminio (Al) y pequeos aportes de magnesio (Mg) y silicio (Si). Pero que pueden contener a veces manganeso (Mn), titanio (Ti) y Cromo (Cr). A estas aleaciones se las conoce con el nombre de avional, duralinox, silumin, hidronalio, peraluman, etc. Como hay distintas composiciones de aluminio en el mercado, es importante considerar las propiedades que stas presentan, pues, en la industria de la manufactura, unas son mas favorables que otras.Los principales elementos aleantes del aluminio son los siguientes y se enumeran las ventajas que proporcionan. Cromo (Cr) Aumenta la resistencia mecnica cuando est combinado con otros elementos Cu, Mn, Mg. Cobre (Cu) Incrementa las propiedades mecnicas pero reduce la resistencia a la corrosin. Hierro (Fe). Incrementa la resistencia mecnica. Magnesio (Mg) Tiene alta resistencia tras el conformado en fro. Manganeso (Mn) Incrementa las propiedades mecnicas y reduce la calidad de embuticin. Silicio (Si) Combinado con magnesio (Mg), tiene mayor resistencia mecnica. Titanio (Ti) Aumenta la resistencia mecnica. Zinc (Zn) Reduce la resistencia a la corrosin. Escandio (Sc) Mejora la soldadura. Las aleaciones de aluminio forjado se dividen en dos grandes grupos, las que no reciben tratamiento trmico y las que reciben tratamiento trmico.Aleaciones de aluminio forjado sin tratamiento trmicoLas aleaciones que no reciben tratamiento trmico solamente pueden ser trabajadas en fro para aumentar su resistencia. Hay tres grupos principales de estas aleaciones segn la norma AISI-SAE que son los siguientes: Aleaciones 1xxx. Son aleaciones de aluminio tcnicamente puro, al 99,9% siendo sus principales impurezas el hierro y el silicio como elemento aleante. Se les aporta un 0.1% de cobre para aumentar su resistencia. Tienen una resistencia aproximada de 90 MPa. Se utilizan principalmente para trabajos de laminados en fro. Aleaciones 3 xxx. El elemento aleante principal de este grupo de aleaciones es el manganeso (Mn) que est presente en un 1,2% y tiene como objetivo reforzar al aluminio. Tienen una resistencia aproximada de 16 ksi (110MPa) en condiciones de recocido. Se utilizan en componentes que exijan buena mecanibilidad. Aleaciones 5xxx. En este grupo de aleaciones es el magnesio es el principal componente aleante su aporte vara del 2 al 5%. Esta aleacin se utiliza cuando para conseguir reforzamiento en solucin slida. Tiene una resistencia aproximada de 28 ksi (193MPa) en condiciones de recocido. Aleaciones de aluminio forjado con tratamiento trmicoAlgunas aleaciones pueden reforzarse mediante tratamiento trmico en un proceso de precipitacin. El nivel de tratamiento trmico de una aleacin se representa mediante la letra T seguida de un nmero por ejemplo T5. Hay tres grupos principales de este tipo de aleaciones. Aleaciones 2xxx: El principal aleante de este grupo de aleaciones es el cobre (Cu), aunque tambin contienen magnesio Mg. Estas aleaciones con un tratamiento T6 tiene una resistencia a la traccin aproximada de 64ksi (442 MPa) y se utiliza en la fabricacin de estructuras de aviones. Aleaciones 6xxx. Los principales elementos aleantes de este grupo son magnesio y silicio. Con unas condiciones de tratamiento trmico T6 alcanza una resistencia a la traccin de 42 ksi (290MPa) y es utilizada para perfiles y estructuras en general. Aleaciones 7xxx. Los principales aleantes de este grupo de aleaciones son zinc, magnesio y cobre. Con un tratamiento T6 tiene una resistencia a la traccin aproximada de 73ksi(504MPa) y se utiliza para fabricar estructuras de aviones. Constitucin de las aleaciones de aluminioAleaciones de aluminio maleable Aluminio puro, aluminio pursimo, AlFeSi. Aleaciones de AlMn maleables. Aleaciones de AlMg y de AlMgMn maleables. Aleaciones de AlMgSi maleables. Aleaciones de AlCuMg y AlCuSiMn maleables. Aleaciones de AlZnMg maleables. Aleaciones de AlZnMgCu maleables. Aleaciones con plomo maleables: para mejorar el mecanizado, a las aleaciones tipo AlCuMgPb y AlMgSiPb contienen pequeas adiciones de plomo y en algunos casos de cadmio, bismuto y estao. Estos elementos se presentan como fases separadas en la estructura que permite la formacin de virutas cortas durante el mecanizado. Estas aleaciones no deben contener magnesio, pues se formara una fase de Mg3Bi2 que es muy frgil. Aleaciones con litio maleables: las aleaciones de aluminio y litio se caracterizan por su baja densidad, lo que supone buenas propiedades mecnicas frente a la masa. En la mayora de los casos se trata de aleaciones con otros elementos, como la AlCuLi (2020). Estas aleaciones tienen problemas de fragilidad que hacen que requieran otros aleantes y condiciones de fabricacin especiales (pulvimetalurgia), y tienen aplicacin comercial en el campo aeroespacial. Otras aleaciones maleables.

BIBLIOGRAFIA:

Ing. Marco ALMENDARIZ