Aleacions d'alumini

Aleacions d'alumini

Archiu:Head capitales bloque 0

Culata de motor d'aleació d'alumini

Les aleacions d'alumini són aquelles que s'obtenen a partir de la mescla d'alumini (metal que predomina) i atres elements, generalment coure, zinc, manganeso, magnesi, silici, ferro, cromo, níquel, titani, argent, estany i plom. Formen part de les anomenades aleacions llaugeres, en una densitat molt menor que els acers, pero no tan resistents a la corrosió com l'alumini pur, que forma en la seua superfície una capa d'òxit d'alumini (alúmina). Les aleacions d'alumini tenen com a principal objectiu millorar la durea i resistència de l'alumini, que és en estat pur un metal molt bla.

La corrosió galvànica es produïx ràpidament en les aleacions d'alumini quan entren en contacte elèctric en acer inoxidable o atres aleacions en major electronegatividad en un ambient humit, per lo que si s'usen conjuntament deuen ser adequadament aïllades.

Característiques

Des del punt de vista físic, l'alumini pur posseïx una resistència molt baixa a la tracció i una durea escassa. En canvi, unit en aleació en atres elements, l'alumini adquirix característiques mecàniques molt superiors. La primera aleació resistent d'alumini descoberta va ser el duraluminio i poden ser centenars d'aleacions diferents. El duraluminio conté chicotetes cantitats de coure (Cu) (3 - 5%), magnesi (Mg) (0,5 - 2%), manganeso (Mn) (0,25 - 1%) i zinc (3,5 - 5%). Solament s'usen en la pràctica materials d'alumini que contenen atres elements (en l'excepció de l'alumini pur al 99,99), ya que inclús en aleacions en una purea del 99% les seues propietats vénen determinades en gran part pel contingut en ferro o silici.

Les aleacions d'alumini contenen, en una matriu d'alumini diversos elements d'aleació. Els principals són el coure (Cu), silici (Si), magnesi (Mg), zinc (Zn) i manganeso (Mn). En menors cantitats s'usa també ferro (Fe), cromo (Cr) i titani (Tu); i per a aleacions especials se sol usar també níquel (Ni), cobalt (Co), argent (Ag), liti (Li), vanadi (V), zirconi (Zr), estany (Sn), plom (Pb), cadmi (Cd), bismut (Bi), berili (Be), bor (B), sodi (Na), estronci (Sr) i escandio (Sc).

Són també importants els diversos tipos d'aleacions anomenades anticorodal, a pur de alumini (Al) i menuts aportes de magnesi (Mg) i silici (Si). Pero que poden contindre a voltes manganeso (Mn), titani (Tu) i cromo (Cr). A estes aleacions li les coneix en el nom de avional, duralinox, silumin, hidronalio, peraluman, etc. Com hi ha distintes composicions d'alumini en el mercat, és important considerar les propietats que estes presenten, puix, en l'indústria de la manufactura, unes són més favorables que unes atres.^{cita requerida}

Aporte dels elements aleantes

Els principals elements d'aleació de l'alumini són els següents i s'enumeren les ventages que proporcionen. Cromo (Cr): Aumenta la resistència mecànica quan està combinat en atres elements Cu, Mn, Mg. Coure (Cu): Incrementa les propietats mecàniques pero reduïx la resistència a la corrosió. Ferro (Fe): Aumenta la resistència mecànica i a la fatiga. Magnesi (Mg): Té una gran resistència despuix del conformat en fret.

• Manganeso (Mn): Incrementa les propietats mecàniques i reduïx la calitat de embutición.

Silici (Si): Combinat en magnesi (Mg), té major resistència mecànica. Titani (Tu): Aumenta la resistència mecànica. Zinc (Zn): Aumenta la resistència a la corrosió.

• Escandio (Sc): Millora la soldadura

Les aleacions d'alumini forjat es dividixen en dos grans grups, les que no reben tractament tèrmic i les que reben tractament tèrmic.

Aleacions d'alumini forjat sense tractament tèrmic

Les aleacions que no reben tractament tèrmic solament poden ser treballades en fredor per a aumentar la seua resistència. Hi ha tres grups principals d'estes aleacions segons la norma AISI-SAE que són els següents:

Aleacions 1xxx: Són aleacions d'alumini tècnicament pur, al 99,9% sent les seues principals impurees el ferro i el silici com a element aleante. Se'ls aporta un 0.1% de coure per a aumentar la seua resistència. Tenen una resistència aproximada de . S'utilisen principalment per a treballs de laminados en fret. Aleacions 3 xxx: L'element aleante principal d'este grup d'aleacions és el manganeso (Mn) que està present en un 1,2% i té com a objectiu reforçar a l'alumini. Tenen una resistència aproximada de en condicions de recocido. S'utilisen en components que exigixquen bona maquinabilidad. Aleacions 5xxx: En este grup d'aleacions el magnesi és el principal component aleante, el seu aporte varia del 2 al 5%. Esta aleació s'utilisa quan es necessita conseguir reforçament en solució sòlida. Té una resistència aproximada de en condicions de recocido.

Aleacions d'alumini forjat en tractament tèrmic

Algunes aleacions poden reforçar-se per mig de tractament tèrmic en un procés de precipitació. El nivell de tractament tèrmic d'una aleació es representa per mig de la lletra T seguida d'un número per eixemple T5. Hi ha tres grups principals d'este tipo d'aleacions.

Aleacions 2xxx. El principal aleante d'este grup d'aleacions és el coure (Cu), encara que també contenen magnesi. Estes aleacions en un tractament T6 té una resistència a la tracció aproximada de i s'utilisa en la fabricació d'estructures d'avions, concretament en la part inferior i en el fuselage a on es precisa d'una gran tenacitat a fractura ademés de bona resistència. Aleacions 6xxx. Els principals elements aleantes d'este grup són magnesi i silici. En unes condicions de tractament tèrmic T6 alcança una resistència a la tracció de i és utilisada per a perfils i estructures en general. Aleacions 7xxx. Els principals aleantes d'este grup d'aleacions són zinc, magnesi i coure. En un tractament T6 té una resistència a la tracció aproximada de i s'utilisa per a fabricar estructures d'avions, concretament la part superior de les ales en les que es precisa una gran resistència. També s'usa en aplicacions deportives d'alt nivell, com a plats i piñones de bicicletes (Mountain Bike i de Carrera) i per a bastons d'esquí usats en competició, sent l'aleació 7040 la més usada per la seua llaugerea i bona flexibilitat encara a baixes temperatures.^{cita requerida}

Composicions químiques SAE de les aleacions d'alumini:

SAE n.º	AA Designation	Si	Fe	Cu	Mn	Mg	Cr	Ni	Zn	Tu	Ag	Atres elements
												Cada u	Total
34	222.0	2.0	1.5	9.2 - 10.8	0.50	0.15 - 0.35	n/a	0.50	0.8	0.25	n/a |0.35
35	443.0	4.5 - 6.0	0.8	0.6	0.50	0.05	0.25	0.50	0.25	n/a |0.35