Aleación de aluminio

Una aleación de aluminio (ver diferencias ortográficas) es una aleación en la que el aluminio (Al) es el metal predominante. Los elementos de aleación típicos son cobre, magnesio, manganeso, silicio, estaño, níquel y zinc. Hay dos clasificaciones principales, a saber, aleaciones de fundición y aleaciones forjadas, las cuales se subdividen en las categorías tratables térmicamente y no tratables térmicamente. Alrededor del 85 % del aluminio se utiliza para productos forjados, por ejemplo, placas laminadas, láminas y extrusiones. Las aleaciones de aluminio fundido producen productos rentables debido al bajo punto de fusión, aunque generalmente tienen resistencias a la tracción más bajas que las aleaciones forjadas. El sistema de aleación de aluminio fundido más importante es Al-Si, donde los altos niveles de silicio (4,0-13%) contribuyen a proporcionar buenas características de fundición.

Las aleaciones compuestas principalmente de aluminio han sido muy importantes en la fabricación aeroespacial desde la introducción de los aviones con revestimiento metálico. Las aleaciones de aluminio y magnesio son más ligeras que otras aleaciones de aluminio y mucho menos inflamables que otras aleaciones que contienen un porcentaje muy alto de magnesio.

Las superficies de aleación de aluminio desarrollarán una capa protectora blanca de óxido de aluminio si no se protegen mediante procedimientos de anodización y/o pintura correctos. En un ambiente húmedo, la corrosión galvánica puede ocurrir cuando una aleación de aluminio se pone en contacto eléctrico con otros metales con potenciales de corrosión más positivos que el aluminio, y está presente un electrolito que permite el intercambio de iones. Conocido como corrosión de metales diferentes, este proceso puede ocurrir como exfoliación o como corrosión intergranular. Las aleaciones de aluminio pueden recibir un tratamiento térmico inadecuado. Esto provoca la separación del elemento interno y el metal se corroe de adentro hacia afuera.

Las composiciones de aleaciones de aluminio están registradas en The Aluminium Association. Muchas organizaciones publican normas más específicas para la fabricación de aleaciones de aluminio, incluida la organización de normas de la Sociedad de Ingenieros Automotrices, específicamente sus subgrupos de normas aeroespaciales, y ASTM International.

Uso de ingeniería y propiedades de las aleaciones de aluminio.

Las aleaciones de aluminio con una amplia gama de propiedades se utilizan en estructuras de ingeniería. Los sistemas de aleación se clasifican por un sistema numérico (ANSI) o por nombres que indican sus principales componentes de aleación (DIN e ISO). La selección de la aleación adecuada para una aplicación determinada implica consideraciones de su resistencia a la tracción, densidad, ductilidad, formabilidad, trabajabilidad, soldabilidad y resistencia a la corrosión, por nombrar algunos. En la Ref. Las aleaciones de aluminio se utilizan ampliamente en aviones debido a su alta relación resistencia-peso. Por otro lado, el metal de aluminio puro es demasiado blando para tales usos y no tiene la alta resistencia a la tracción que se necesita para aviones y helicópteros.

Aleaciones de aluminio versus tipos de acero

Las aleaciones de aluminio suelen tener un módulo de elasticidad de unos 70 GPa, que es aproximadamente un tercio del módulo de elasticidad de las aleaciones de acero. Por tanto, para una carga dada, un componente o conjunto fabricado con una aleación de aluminio experimentará una mayor deformación en el régimen elástico que una pieza de acero de idéntico tamaño y forma.

Con productos de metal completamente nuevos, las opciones de diseño a menudo se rigen por la elección de la tecnología de fabricación. Las extrusiones son particularmente importantes en este sentido, debido a la facilidad con la que las aleaciones de aluminio, en particular la serie Al-Mg-Si, pueden extruirse para formar perfiles complejos.

En general, se pueden lograr diseños más rígidos y livianos con aleación de aluminio que con aceros. Por ejemplo, considere la flexión de un tubo de pared delgada: el segundo momento de área está inversamente relacionado con la tensión en la pared del tubo, es decir, las tensiones son menores para valores más grandes. El segundo momento de área es proporcional al cubo del radio multiplicado por el espesor de la pared, por lo que aumentar el radio (y el peso) en un 26 % reducirá a la mitad la tensión de la pared. Por esta razón, los cuadros de bicicleta fabricados con aleaciones de aluminio utilizan diámetros de tubo más grandes que el acero o el titanio para lograr la rigidez y resistencia deseadas. En la ingeniería automotriz, los automóviles hechos de aleaciones de aluminio emplean marcos espaciales hechos de perfiles extruidos para garantizar la rigidez. Esto representa un cambio radical del enfoque común para el diseño actual de automóviles de acero,

Las aleaciones de aluminio se utilizan ampliamente en motores de automóviles, particularmente en bloques de cilindros y cárteres debido a los posibles ahorros de peso. Dado que las aleaciones de aluminio son susceptibles de deformarse a temperaturas elevadas, el sistema de refrigeración de dichos motores es fundamental. Las técnicas de fabricación y los avances metalúrgicos también han sido fundamentales para la aplicación exitosa en motores de automóviles. En la década de 1960, las culatas de cilindros de aluminio del Corvair se ganaron la reputación de fallar y deshilacharse, algo que no se ve en las culatas de cilindros de aluminio actuales.

Una importante limitación estructural de las aleaciones de aluminio es su menor resistencia a la fatiga en comparación con el acero. En condiciones de laboratorio controladas, los aceros muestran un límite de fatiga, que es la amplitud de la tensión por debajo de la cual no se producen fallas: el metal no continúa debilitándose con ciclos de tensión prolongados. Las aleaciones de aluminio no tienen este límite inferior de fatiga y continuarán debilitándose con ciclos de estrés continuos. Por lo tanto, las aleaciones de aluminio se utilizan escasamente en piezas que requieren una alta resistencia a la fatiga en el régimen de alto ciclo (más de 10 ciclos de tensión).

Consideraciones sobre la sensibilidad al calor

A menudo, también se debe considerar la sensibilidad del metal al calor. Incluso un procedimiento de taller relativamente rutinario que involucre calentamiento se complica por el hecho de que el aluminio, a diferencia del acero, se derretirá sin primero brillar en rojo. Las operaciones de formación en las que se utiliza un soplete pueden revertir o eliminar los efectos del tratamiento térmico. Ningún signo visual revela cómo el material está dañado internamente. Al igual que la soldadura de cadenas de eslabones de alta resistencia tratadas térmicamente, toda la fuerza ahora se pierde por el calor de la antorcha. La cadena es peligrosa y debe desecharse.

El aluminio está sujeto a tensiones y tensiones internas. A veces, años más tarde, los cuadros de bicicleta de aluminio mal soldados pueden torcerse gradualmente y desalinearse debido a las tensiones del proceso de soldadura. Por lo tanto, la industria aeroespacial evita el calor por completo uniendo piezas con remaches de composición metálica similar, otros sujetadores o adhesivos.

Las tensiones en el aluminio sobrecalentado se pueden aliviar mediante el tratamiento térmico de las piezas en un horno y enfriándolas gradualmente; en efecto, recociendo las tensiones. Sin embargo, estas partes aún pueden distorsionarse, de modo que el tratamiento térmico de cuadros de bicicleta soldados, por ejemplo, puede provocar que una fracción significativa se desalinee. Si la desalineación no es demasiado severa, las partes enfriadas pueden estar dobladas para alinearse. Si el marco está diseñado correctamente para la rigidez (ver arriba), esa flexión requerirá una fuerza enorme.

La intolerancia del aluminio a las altas temperaturas no ha impedido su uso en cohetería; incluso para usar en la construcción de cámaras de combustión donde los gases pueden alcanzar los 3500 K. El motor de etapa superior Agena usó un diseño de aluminio enfriado regenerativamente para algunas partes de la boquilla, incluida la región de la garganta térmicamente crítica; de hecho, la conductividad térmica extremadamente alta del aluminio impidió que la garganta alcanzara el punto de fusión incluso bajo un flujo de calor masivo, lo que resultó en un componente liviano y confiable.

Cableado doméstico

Debido a su alta conductividad y precio relativamente bajo en comparación con el cobre en la década de 1960, el aluminio se introdujo en ese momento para el cableado eléctrico doméstico en América del Norte, aunque muchos accesorios no se habían diseñado para aceptar alambre de aluminio. Pero el nuevo uso trajo algunos problemas:

• El mayor coeficiente de expansión térmica del aluminio hace que el cable se expanda y se contraiga en relación con la conexión de tornillo de metal diferente, lo que eventualmente afloja la conexión.
• El aluminio puro tiene una tendencia a deslizarse bajo una presión constante y sostenida (en mayor medida a medida que aumenta la temperatura), aflojando nuevamente la conexión.
• La corrosión galvánica de metales diferentes aumenta la resistencia eléctrica de la conexión.

Todo esto resultó en conexiones sueltas y sobrecalentadas, y esto a su vez resultó en algunos incendios. Luego, los constructores desconfiaron del uso del cable, y muchas jurisdicciones prohibieron su uso en tamaños muy pequeños, en construcciones nuevas. Sin embargo, eventualmente se introdujeron accesorios más nuevos con conexiones diseñadas para evitar que se aflojen y se sobrecalienten. Al principio estaban marcados como "Al/Cu", pero ahora llevan una codificación "CO/ALR".

Otra forma de prevenir el problema del calentamiento es engarzar la "coleta" corta de alambre de cobre. Un engaste de alta presión realizado correctamente con la herramienta adecuada es lo suficientemente apretado como para reducir cualquier expansión térmica del aluminio. En la actualidad, se utilizan nuevas aleaciones, diseños y métodos para el cableado de aluminio en combinación con terminaciones de aluminio.

Designaciones de aleación

Las aleaciones de aluminio forjado y fundido utilizan diferentes sistemas de identificación. El aluminio forjado se identifica con un número de cuatro dígitos que identifica los elementos de aleación.

Las aleaciones de aluminio fundido utilizan un número de cuatro a cinco dígitos con un punto decimal. El dígito en el lugar de las centenas indica los elementos de aleación, mientras que el dígito después del punto decimal indica la forma (forma fundida o lingote).

Designación de temperamento

La designación de temple sigue al número de designación de fundido o forjado con un guión, una letra y, potencialmente, un número de uno a tres dígitos, por ejemplo, 6061-T6. Las definiciones de los temperamentos son:

-F: Tal como se fabrica-H: Endurecido por deformación (trabajado en frío) con o sin tratamiento térmico-H1: Templado por deformación sin tratamiento térmico-H2: Templado por deformación y parcialmente recocido-H3: Deformación endurecida y estabilizada por calentamiento a baja temperaturaSegundo dígito: un segundo dígito indica el grado de dureza-HX2 = 1/4 duro-HX4 = 1/2 duro-HX6 = 3/4 duro-HX8 = duro completo-HX9 = extra duro

-O: Completamente blando (recocido)-T: Tratado térmicamente para producir temples estables-T1: Enfriado por trabajo en caliente y envejecido naturalmente (a temperatura ambiente)-T2: Enfriado por trabajo en caliente, trabajo en frío y envejecimiento natural-T3: Solución tratada térmicamente y trabajada en frío-T4: Solución tratada térmicamente y envejecida naturalmente-T5: Enfriado por trabajo en caliente y envejecido artificialmente (a temperatura elevada)-T51: Estrés aliviado por estiramiento-T510: No más alisado después del estiramiento-T511: Alisado menor después de estirar-T52: Estrés aliviado por tratamiento térmico-T6: Solución tratada térmicamente y envejecida artificialmente-T7: Solución tratada térmicamente y estabilizada-T8: Solución tratada térmicamente, trabajada en frío y envejecida artificialmente-T9: Solución tratada térmicamente, envejecida artificialmente y trabajada en frío-T10: Enfriado por trabajo en caliente, trabajo en frío y envejecido artificialmente

-W: Solución tratada térmicamente solamente

Nota: -W es una designación intermedia relativamente suave que se aplica después del tratamiento térmico y antes de que se complete el envejecimiento. La condición -W se puede extender a temperaturas extremadamente bajas, pero no indefinidamente y, según el material, normalmente no durará más de 15 minutos a temperatura ambiente.

Aleaciones forjadas

El Sistema Internacional de Designación de Aleaciones es el esquema de nomenclatura más ampliamente aceptado para las aleaciones forjadas. A cada aleación se le asigna un número de cuatro dígitos, donde el primer dígito indica los principales elementos de aleación, el segundo, si es diferente de 0, indica una variación de la aleación y el tercer y cuarto dígito identifican la aleación específica de la serie. Por ejemplo, en la aleación 3105, el número 3 indica que la aleación está en la serie de manganeso, el 1 indica la primera modificación de la aleación 3005 y, finalmente, el 05 la identifica en la serie 3000.

Serie 1000 (esencialmente pura)

La serie 1000 es esencialmente de aluminio puro con un contenido mínimo de aluminio del 99 % por peso y puede endurecerse por trabajo.

Aleación	Todos los contenidos	Elementos de aleación	Usos y referencias
1050	99.5	-	Tubo estirado, equipo químico
1060	99.6	-	Universal
1070	99.7	-	Tubo trefilado de pared gruesa
1100	99.0	cobre 0,1	Universal, hueco
1145	99.45	-	Hoja, placa, papel de aluminio
1199	99.99	-	Frustrar
1200	99,0 máx.	(Si + Fe) 1,0 máx.; Cu 0,05 máx.; Manganeso 0,05 máx.; Zn 0,10 máx.; Ti 0,05 máx.; otros 0.05 (cada uno).015 (total)
1230 (VAD23)		Si 0,3; FE 0,3; Cu 4,8–5,8; Manganeso 0,4-0,8; magnesio 0,05; Zn 0,1; Ti 0,15; Li 0,9-1,4; CD 0,1–0,25	avión tu-144
1350	99.5	-	Conductores eléctricos
1370	99.7	-	Conductores eléctricos
1420	92,9	magnesio 5,0; li 2,0; Zr 0,1	Aeroespacial
1421	92,9	magnesio 5,0; li 2,0; manganeso 0,2; SC 0,2; Zr 0,1	Aeroespacial
1424		Si 0,08; FE 0,1; Manganeso 0,1–0,25; magnesio 4,7–5,2; Zn 0,4–0,7; Li 1,5–1,8; Zr 0,07–0,1; Sea 0.02–0.2; SC 0,05-0,08; Na 0.0015
1430		Si 0,1; FE 0,15; Cu 1,4–1,8; Manganeso 0,3–0,5; magnesio 2,3–3,0; Zn 0,5–0,7; Ti 0,01–0,1; Li 1,5–1,9; Zr 0,08–0,14; Sea 0.02–0.1; SC 0,01-0,1; Na 0,003; Ce 0,2-0,4; S 0,05–0,1
1440		Si 0,02–0,1; Fe 0,03–0,15; Cu 1,2–1,9; manganeso 0,05; magnesio 0,6–1,1; Cr 0,05; Ti 0,02–0,1; Li 2,1–2,6; Zr 0,10–0,2; Sea 0.05–0.2; Na 0.003
1441		Si 0,08; FE 0,12; cobre 1,5–1,8; Manganeso 0,001–0,010; magnesio 0,7–1,1; Ti 0,01–0,07; Ni 0,02–0,10; Li 1,8–2,1; Zr 0,04–0,16; Sea 0.02–0.20	Hidroaviones Be-103 y Be-200
1441K		Si 0,08; FE 0,12; cobre 1,3–1,5; Manganeso 0,001–0,010; magnesio 0,7–1,1; Ti 0,01–0,07; Ni 0,01–0,15; Li 1,8–2,1; Zr 0,04–0,16; Sea 0.002–0.01
1445		Si 0,08; FE 0,12; cobre 1,3–1,5; Manganeso 0,001–0,010; magnesio 0,7–1,1; Ti 0,01–0,1; Ni 0,01–0,15; Li 1,6–1,9; Zr 0,04–0,16; Sea 0.002–0.01; SC 0,005–0,001; Ag 0,05-0,15; Ca 0,005-0,04; Na 0.0015
1450		Si 0,1; FE 0,15; cobre 2,6–3,3; manganeso 0,1; magnesio 0,1; Cr 0,05; Zn 0,25; Ti 0,01–0,06; Li 1,8–2,3; Zr 0,08–0,14; Sea 0.008–0.1; Na 0,002; Ce 0,005–0,05	Aviones An-124 y An-225
1460		Si 0,1; Fe 0,03–0,15; cobre 2,6–3,3; magnesio 0,05; Ti 0,01–0,05; Li 2,0–2,4; Zr 0,08–0,13; Na 0,002; SC 0,05-0,14; B 0.0002–0.0003	avión tu-156
V-1461		Si 0,8; Fe 0,01–0,1; cobre 2,5–2,95; Manganeso 0,2–0,6; magnesio 0,05–0,6; Cr 0,01–0,05; Zn 0,2–0,8; Ti 0,05; Ni 0,05–0,15; Li 1,5-1,95; Zr 0,05–0,12; Sea 0.0001–0.02; SC 0,05-0,10; Ca 0,001–0,05; Na 0.0015
V-1464		Si 0,03–0,08; Fe 0,03–0,10; Cu 3,25–3,45; Manganeso 0,20–0,30; mg 0,35–0,45; Ti 0,01–0,03; li 1,55-1,70; Zr 0,08–0,10; SC 0,08-0,10; Sea 0.0003–0.02; Na 0.0005
V-1469		Si 0,1; FE 0,12; Cu 3,2–4,5; Manganeso 0,003–0,5; magnesio 0,1–0,5; Li 1,0-1,5; Zr 0,04–0,20; SC 0,04-0,15; Ag 0,15–0,6

No es un nombre del Sistema Internacional de Designación de Aleaciones

Serie 2000 (cobre)

La serie 2000 está aleado con cobre, puede endurecerse por precipitación a resistencias comparables al acero. Anteriormente denominados duraluminio, alguna vez fueron las aleaciones aeroespaciales más comunes, pero eran susceptibles al agrietamiento por corrosión bajo tensión y se reemplazan cada vez más por la serie 7000 en nuevos diseños.

Aleación	Todos los contenidos	Elementos de aleación	Usos y referencias
2004	93.6	cobre 6,0; Zr 0,4	Aeroespacial
2011	93.7	cobre 5,5; Bi 0,4; Pb 0.4	Universal
2014	93.5	cobre 4,4; Si 0,8; Manganeso 0,8; magnesio 0,5	Universal
2017	94.2	cobre 4,0; Si 0,5; manganeso 0,7; magnesio 0,6	Aeroespacial
2020	93.4	cobre 4,5; Li 1,3; Manganeso 0,55; CD 0.25	Aeroespacial
2024	93.5	cobre 4,4; Manganeso 0,6; magnesio 1,5	Universal, aeroespacial
2029	94.6	cobre 3,6; manganeso 0,3; magnesio 1,0; Ag 0,4; Zr 0,1	Chapa Alclad, aeroespacial
2036	96.7	cobre 2,6; manganeso 0,25; magnesio 0,45	Sábana
2048	94.8	cobre 3,3; manganeso 0,4; magnesio 1,5	hoja, placa
2055	93.5	cobre 3,7; Zn 0,5; li 1,1; Ag 0,4; Manganeso 0,2; magnesio 0,3; Zr 0,1	extrusiones aeroespaciales,
2080	94.0	magnesio 3,7; Zn 1,85; Cr 0,2; Li 0.2	Aeroespacial
2090	95.0	cobre 2,7; Li 2,2; Zr 0,12	Aeroespacial
2091	94.3	cobre 2,1; li 2,0; magnesio 1,5; Zr 0,1	Aeroespacial, criogenia
2094		Si 0,12; FE 0,15; Cu 4,4–5,2; manganeso 0,25; magnesio 0,25–0,8; Zn 0,25; Ti 0,10; Ag 0,25–0,6; Li 0,7–1,4; Zr 0,04–0,18
2095	93.6	cobre 4,2; Li 1,3; magnesio 0,4; Ag 0,4; Zr 0,1	Aeroespacial
2097		Si 0,12; FE 0,15; Cu 2,5–3,1; Manganeso 0,10–0,6; magnesio 0,35; Zn 0,35; Ti 0,15; Li 1,2–1,8; Zr 0,08–0,15
2098		Si 0,12; FE 0,15; cobre 2,3–3,8; manganeso 0,35; magnesio 0,25–0,8; Zn 0,35; Ti 0,10; Ag 0,25–0,6; Li 2,4–2,8; Zr 0,04–0,18
2099	94.3	cobre 2,53; manganeso 0,3; magnesio 0,25; li 1,75; Zn 0,75; Zr 0,09	Aeroespacial
2124	93.5	cobre 4,4; Manganeso 0,6; magnesio 1,5	Lámina
2195	93.5	cobre 4,0; manganeso 0,5; magnesio 0,45; li 1,0; Ag 0,4; Zr 0,12	aeroespacial, el tanque externo superligero del transbordador espacial y los vehículos de lanzamiento de segunda etapa SpaceX Falcon 9 y Falcon 1e.
2196		Si 0,12; FE 0,15; cobre 2,5–3,3; manganeso 0,35; magnesio 0,25–0,8; Zn 0,35; Ti 0,10; Ag 0,25–0,6; Li 1,4–2,1; Zr 0,08–0,16	Extrusión
2197		Si 0,10; Fe 0,10; Cu 2,5–3,1; Manganeso 0,10–0,50; magnesio 0,25; Zn 0,05; Ti 0,12; Li 1,3–1,7; Zr 0,08–0,15
2198			Sábana
2218	92.2	cobre 4,0; magnesio 1,5; FE 1,0; Si 0,9; Zn 0,25; manganeso 0,2	Piezas forjadas, cilindros de motores de aviones
2219	93.0	cobre 6,3; Manganeso 0,3; Ti 0,06; V 0,1; Zr 0,18	Tanque externo de peso estándar del transbordador espacial universal
2297		Si 0,10; Fe 0,10; Cu 2,5–3,1; Manganeso 0,10–0,50; magnesio 0,25; Zn 0,05; Ti 0,12; Li 1,1–1,7; Zr 0,08–0,15
2397		Si 0,10; Fe 0,10; Cu 2,5–3,1; Manganeso 0,10–0,50; magnesio 0,25; Zn 0,05–0,15; Ti 0,12; Li 1,1–1,7; Zr 0,08–0,15
2224 y 2324	93.8	cobre 4,1; Manganeso 0,6; magnesio 1,5	Lámina
2319	93.0	cobre 6,3; manganeso 0,3; Ti 0,15; V 0,1; Zr 0,18	barra y alambre
2519	93.0	cobre 5,8; magnesio 0,2; Ti 0,15; V 0,1; Zr 0,2	Placa de blindaje aeroespacial
2524	93.8	cobre 4,2; Manganeso 0,6; magnesio 1,4	placa, hoja
2618	93.7	cobre 2,3; Si 0,18; magnesio 1,6; Ti 0,07; Fe 1,1; Ni 1.0	Forjas

Serie 3000 (manganeso)

La serie 3000 está aleada con manganeso y puede endurecerse por trabajo.

Aleación	Todos los contenidos	Elementos de aleación	Usos y referencias
3003	98.6	manganeso 1,5; cobre 0,12	Envases universales, de hoja, de lámina rígida, letreros, decorativos
3004	97.8	manganeso 1,2; magnesio 1	Universal, latas de bebidas
3005	98.5	manganeso 1,0; magnesio 0,5	endurecido por trabajo
3102	99.8	manganeso 0,2	endurecido por trabajo
3103 y 3303	98.8	manganeso 1,2	endurecido por trabajo
3105	97.8	Manganeso 0,55; magnesio 0,5	Sábana
3203	98.8	manganeso 1,2	Lámina, lámina de alta resistencia

Serie 4000 (silicio)

La serie 4000 está aleada con silicio. Las variaciones de aleaciones de aluminio y silicio destinadas a la fundición (y, por lo tanto, no incluidas en la serie 4000) también se conocen como silumin.

Aleación	Todos los contenidos	Elementos de aleación	Usos y referencias
4006	98.3	Si 1,0; fe 0,65	Endurecido por trabajo o envejecido
4007	96.3	Si 1,4; manganeso 1,2; FE 0,7; Ni 0,3; Cr 0.1	endurecido por trabajo
4015	96.8	Si 2.0; manganeso 1,0; magnesio 0,2	endurecido por trabajo
4032	85	Si 12,2; cobre 0,9; magnesio 1; Ni 0,9;	Forjas
4043	94.8	Si 5.2	Varilla
4047	85.5	Si 12,0; Fe 0,8; cobre 0,3; Zn 0,2; manganeso 0,15; magnesio 0,1	Hoja, revestimiento, rellenos
4543	93.7	Si 6,0; magnesio 0,3	extrusiones arquitectónicas

Serie 5000 (magnesio)

La serie 5000 está aleada con magnesio y ofrece una excelente resistencia a la corrosión, lo que la hace adecuada para aplicaciones marinas. Además, la aleación 5083 tiene la mayor resistencia de las aleaciones no tratadas térmicamente. La mayoría de las aleaciones de la serie 5000 también incluyen manganeso.

Aleación	Todos los contenidos	Elementos de aleación	Usos y referencias
5005 y 5657	99.2	magnesio 0,8	Hoja, placa, varilla
5010	99.3	magnesio 0,5; manganeso 0,2;
5019	94.7	magnesio 5,0; manganeso 0,25;
5024	94.5	magnesio 4,6; Manganeso 0,6; Zr 0,1; Sc 0.2	Extrusiones, aeroespacial
5026	93,9	magnesio 4,5; manganeso 1; Si 0,9; Fe 0,4; cobre 0,3
5050	98.6	magnesio 1,4	Universal
5052 y 5652	97.2	magnesio 2,5; Cr 0.25	Universal, aeroespacial, marina
5056	94.8	magnesio 5,0; manganeso 0,12; Cr 0.12	Lámina, varilla, remaches
5059	93.5	magnesio 5,0; Manganeso 0,8; Zn 0,6; Zr 0,12	tanques criogénicos de cohetes
5083	94.8	magnesio 4,4; manganeso 0,7; Cr 0.15	Universal, soldadura, marina
5086	95.4	magnesio 4,0; manganeso 0,4; Cr 0.15	Universal, soldadura, marina
5154 y 5254	96.2	magnesio 3,5; Cr 0,25;	universales, remaches
5182	95.2	magnesio 4,5; manganeso 0,35;	Sábana
5252	97.5	magnesio 2,5;	Sábana
5356	94.6	magnesio 5,0; manganeso 0,12; Cr 0,12; Ti 0,13	Varilla, alambre MIG
5454	96.4	magnesio 2,7; Manganeso 0,8; Cr 0.12	Universal
5456	94	magnesio 5,1; Manganeso 0,8; Cr 0.12	Universal
5457	98.7	magnesio 1,0; manganeso 0,2; cobre 0,1	Chapa, embellecedor de automóvil
5557	99.1	magnesio 0,6; manganeso 0,2; cobre 0,1	Chapa, embellecedor de automóvil
5754	95.8	magnesio 3,1; manganeso 0,5; Cr 0.3	Hoja, Varilla

Serie 6000 (magnesio y silicio)

La serie 6000 está aleada con magnesio y silicio. Son fáciles de mecanizar, se pueden soldar y se pueden endurecer por precipitación, pero no a las altas resistencias que pueden alcanzar 2000 y 7000. La aleación 6061 es una de las aleaciones de aluminio de uso general más utilizadas.

Aleación	Todos los contenidos	Elementos de aleación	Usos y referencias
6005	98.7	Si 0,8; magnesio 0,5	Extrusiones, ángulos
6009	97.7	Si 0,8; magnesio 0,6; manganeso 0,5; cobre 0,35	Sábana
6010	97.3	Si 1,0; magnesio 0,7; manganeso 0,5; cobre 0,35	Sábana
6013	97.05	Si 0,8; magnesio 1,0; manganeso 0,35; cobre 0,8	Plate, aeroespacial, estuches para teléfonos inteligentes
6022	97,9	Si 1,1; magnesio 0,6; manganeso 0,05; cobre 0,05; FE 0,3	Hoja, automotriz
6060	98.9	Si 0,4; magnesio 0,5; Fe 0,2	tratable térmicamente
6061	97,9	Si 0,6; magnesio 1,0; cobre 0,25; Cr 0.2	Universal, estructural, aeroespacial
6063 y 646g	98.9	Si 0,4; magnesio 0,7	Universal, marino, decorativo
6063A	98.7	Si 0,4; magnesio 0,7; Fe 0,2	tratable térmicamente
6065	97.1	Si 0,6; magnesio 1,0; cobre 0,25; Bi 1.0	tratable térmicamente
6066	95.7	Si 1,4; magnesio 1,1; Manganeso 0,8; Cu 1.0	Universal
6070	96.8	Si 1,4; magnesio 0,8; manganeso 0,7; cobre 0,28	Extrusiones
6081	98.1	Si 0,9; magnesio 0,8; manganeso 0,2	tratable térmicamente
6082	97.5	Si 1,0; magnesio 0,85; manganeso 0,65	tratable térmicamente
6101	98.9	Si 0,5; magnesio 0,6	Extrusiones
6105	98.6	Si 0,8; magnesio 0,65	tratable térmicamente
6113	96.8	Si 0,8; magnesio 1,0; manganeso 0,35; cobre 0,8; 0,2	Aeroespacial
6151	98.2	Si 0,9; magnesio 0,6; Cr 0.25	Forjas
6162	98.6	Si 0,55; magnesio 0,9	tratable térmicamente
6201	98.5	Si 0,7; magnesio 0,8	Varilla
6205	98.4	Si 0,8; magnesio 0,5; manganeso 0,1; Cr 0,1; Zr 0,1	Extrusiones
6262	96.8	Si 0,6; magnesio 1,0; cobre 0,25; Cr 0,1; Bi 0,6; Pb 0,6	Universal
6351	97.8	Si 1,0; magnesio 0,6; manganeso 0,6	Extrusiones
6463	98.9	Si 0,4; magnesio 0,7	Extrusiones
6951	97.2	Si 0,5; Fe 0,8; cobre 0,3; magnesio 0,7; manganeso 0,1; Zn 0,2	tratable térmicamente

Serie 7000 (cinc)

La serie 7000 está aleada con zinc y puede endurecerse por precipitación a las mayores resistencias de cualquier aleación de aluminio (resistencia máxima a la tracción de hasta 700 MPa para la aleación 7068). La mayoría de las aleaciones de la serie 7000 también incluyen magnesio y cobre.

Aleación	Todos los contenidos	Elementos de aleación	Usos y referencias
7005	93.3	cinc 4,5; magnesio 1,4; Manganeso 0,45; Cr 0,13; Zr 0,14; Ti 0,04	Extrusiones
7010	93.3	cinc 6,2; magnesio 2,35; cobre 1,7; Zr 0,1;	Aeroespacial
7022	91.1	cinc 4,7; magnesio 3,1; manganeso 0,2; cobre 0,7; Cr 0,2;	placa, moldes
7034	85.7	Zn 11,0; magnesio 2,3; Cu 1.0	Resistencia máxima a la tracción 750 MPa
7039	92.3	cinc 4,0; magnesio 3,3; manganeso 0,2; Cr 0.2	Placa de blindaje aeroespacial
7049	88.1	Zn 7,7; magnesio 2,45; cobre 1,6; Cr 0.15	Universal, aeroespacial
7050	89.0	cinc 6,2; magnesio 2,3; cobre 2,3; Zr 0,1	Universal, aeroespacial
7055	87.2	Zn 8,0; magnesio 2,3; cobre 2,3; Zr 0,1	Placa, extrusiones, aeroespacial
7065	88.5	Zn 7,7; magnesio 1,6; cobre 2,1; Zr 0,1	Placa, aeroespacial
7068	87.6	Zn 7,8; magnesio 2,5; cobre 2,0; Zr 0,12	Aeroespacial, Resistencia máxima a la tracción 710 MPa
7072	99.0	Zn 1,0	Hoja, lámina
7075 y 7175	90,0	cinc 5,6; magnesio 2,5; cobre 1,6; Cr 0.23	Universal, aeroespacial, forjado
7079	91.4	cinc 4,3; magnesio 3,3; cobre 0,6; manganeso 0,2; Cr 0.15	-
7085	89.4	Zn 7,5; magnesio 1,5; cobre 1,6	Placa gruesa, aeroespacial
7090		Al-Zn-Mg-Cu con Co 1,5%	alta resistencia, ductilidad y resistencia al agrietamiento por corrosión bajo tensión
7091		Al-Zn-Mg-Cu con Co 0,4%	alta resistencia, ductilidad y resistencia al agrietamiento por corrosión bajo tensión
7093	86.7	cinc 9,0; magnesio 2,5; cobre 1,5; O 0,2; Zr 0,1	Aeroespacial
7116	93.7	cinc 4,5; magnesio 1; cobre 0,8	tratable térmicamente
7129	93.2	cinc 4,5; magnesio 1,6; cobre 0,7	-
7150	89.05	cinc 6,4; magnesio 2,35; cobre 2,2; O 0,2; Zr 0,1	Aeroespacial
7178	88.1	cinc 6,8; magnesio 2,7; cobre 2,0; Cr 0.26	Universal, aeroespacial
7255	87.5	Zn 8,0; magnesio 2,1; cobre 2,3; Zr 0,1	Placa, aeroespacial
7475	90.3	cinc 5,7; magnesio 2,3; Si 1,5; Cr 0.22	Universal, aeroespacial

Serie 8000 (otros elementos)

La serie 8000 se alea con otros elementos que no están cubiertos por otras series. Las aleaciones de aluminio y litio son un ejemplo.

Aleación	Todo el contenido	Elementos de aleación	Usos y referencias
8006	98.0	Fe 1,5; manganeso 0,5;	Universal, soldable
8009	88.3	Fe 8,6; Si 1,8; V1.3	Aeroespacial de alta temperatura
8011	98.7	FE 0,7; Si 0.6	endurecido por trabajo
8014	98.2	FE 1,4; manganeso 0,4;	universal
8019	87.5	Fe 8,3; Ce 4.0; 0,2	Aeroespacial
8025		Si 0,05; Fe 0,06–0,25; cobre 0,20; magnesio 0,05; Cr 0,18; Zn 0,50; Ti 0,005–0,02; Li 3,4–4,2; Zr 0,08–0,25
8030	99.3	Fe 0,5; cobre 0,2	cable
8090		Si 0,20; FE 0,30; Cu 1,0–1,6; manganeso 0,10; magnesio 0,6–1,3; Cr 0,10; Zn 0,25; Ti 0,10; Li 2,2–2,7; Zr 0,04–0,16
8091		Si 0,30; FE 0,50; Cu 1,0–1,6; manganeso 0,10; magnesio 0,50–1,2; Cr 0,10; Zn 0,25; Ti 0,10; Li 2,4–2,8; Zr 0,08–0,16
8093		Si 0,10; Fe 0,10; Cu 1,6–2,2; manganeso 0,10; magnesio 0,9–1,6; Cr 0,10; Zn 0,25; Ti 0,10; Li 1,9–2,6; Zr 0,04–0,14
8176	99.3	FE 0,6; Si 0.1	cable eléctrico

Lista mixta

Aleación	Si	Fe	cobre	Minnesota	magnesio	cr	zinc	V	ti	Bi	Georgia	Pb	Zr	Límites	Alabama
Cada	Total
1050	0.25	0.40	0.05	0.05	0.05			0.05						0.03		99,5 minutos
1060	0.25	0.35	0.05	0.028	0.03	0.03	0.05	0.05	0.028	0.03	0.03	0.03	0.03	0.028		99,6 minutos
1100	0,95 Si+Fe	0,05–0,20	0.05			0.10							0.05	0.15	99,0 minutos
1199	0.006	0.006	0.006	0.002	0.006		0.006	0.005	0.002		0.005			0.002		99.99 minutos
2014	0,50–1,2	0.7	3,9–5,0	0,40–1,2	0,20–0,8	0.10	0.25		0.15					0.05	0.15	resto
2024	0.50	0.50	3.8–4.9	0,30–0,9	1.2–1.8	0.10	0.25		0.15					0.05	0.15	resto
2219	0.2	0.30	5.8–6.8	0,20–0,40	0.02		0.10	0,05–0,15	0,02–0,10				0,10–0,25	0.05	0.15	resto
3003	0.6	0.7	0,05–0,20	1,0–1,5			0.10							0.05	0.15	resto
3004	0.30	0.7	0.25	1,0–1,5	0,8–1,3		0.25							0.05	0.15	resto
3102	0.40	0.7	0.10	0,05–0,40			0.30		0.10					0.05	0.15	resto
4043	4,5–6,0	0.80	0.30	0.05	0.05		0.10		0.20					0.05	0.15	resto
5005	0.3	0.7	0.2	0.2	0.5-1.1	0.1	0.25							0.05	0.15	resto
5052	0.25	0.40	0.10	0.10	2.2–2.8	0,15–0,35	0.10							0.05	0.15	resto
5083	0.40	0.40	0.10	0,40–1,0	4,0–4,9	0,05–0,25	0.25		0.15					0.05	0.15	resto
5086	0.40	0.50	0.10	0,20–0,7	3,5–4,5	0,05–0,25	0.25		0.15					0.05	0.15	resto
5154	0.25	0.40	0.10	0.10	3.10–3.90	0,15–0,35	0.20		0.20					0.05	0.15	resto
5356	0.25	0.40	0.10	0.10	4.50–5.50	0,05–0,20	0.10		0,06–0,20					0.05	0.15	resto
5454	0.25	0.40	0.10	0,50–1,0	2,4–3,0	0,05–0,20	0.25		0.20					0.05	0.15	resto
5456	0.25	0.40	0.10	0,50–1,0	4.7–5.5	0,05–0,20	0.25		0.20					0.05	0.15	resto
5754	0.40	0.40	0.10	0.50	2.6–3.6	0.30	0.20		0.15					0.05	0.15	resto
6005	0,6–0,9	0.35	0.10	0.10	0,40–0,6	0.10	0.10		0.10					0.05	0.15	resto
6005A	0,50–0,9	0.35	0.30	0.50	0,40–0,7	0.30	0.20		0.10					0.05	0.15	resto
6060	0,30–0,6	0,10–0,30	0.10	0.10	0,35–0,6	0.05	0.15		0.10					0.05	0.15	resto
6061	0,40–0,8	0.7	0,15–0,40	0.15	0,8–1,2	0,04–0,35	0.25		0.15					0.05	0.15	resto
6063	0,20–0,6	0.35	0.10	0.10	0,45–0,9	0.10	0.10		0.10					0.05	0.15	resto
6066	0,9–1,8	0.50	0,7–1,2	0,6–1,1	0,8–1,4	0.40	0.25		0.20					0.05	0.15	resto
6070	1.0–1.7	0.50	0,15–0,40	0,40–1,0	0,50–1,2	0.10	0.25		0.15					0.05	0.15	resto
6082	0,7–1,3	0.50	0.10	0,40–1,0	0,60–1,2	0.25	0.20		0.10					0.05	0.15	resto
6105	0,6–1,0	0.35	0.10	0.10	0,45–0,8	0.10	0.10		0.10					0.05	0.15	resto
6162	0,40–0,8	0.50	0.20	0.10	0,7–1,1	0.10	0.25		0.10					0.05	0.15	resto
6262	0,40–0,8	0.7	0,15–0,40	0.15	0,8–1,2	0,04–0,14	0.25		0.15	0,40–0,7		0,40–0,7		0.05	0.15	resto
6351	0,7–1,3	0.50	0.10	0,40–0,8	0,40–0,8		0.20		0.20					0.05	0.15	resto
6463	0,20–0,6	0.15	0.20	0.05	0,45–0,9		0.05							0.05	0.15	resto
7005	0.35	0.40	0.10	0,20–0,70	1,0–1,8	0,06–0,20	4,0–5,0		0,01–0,06				0,08–0,20	0.05	0.15	resto
7022	0.50	0.50	0,50–1,00	0,10–0,40	2,60–3,70	0,10–0,30	4.30–5.20		0.20					0.05	0.15	resto
7068	0.12	0.15	1,60–2,40	0.10	2.20–3.00	0.05	7.30–8.30		0.01				0,05–0,15	0.05	0.15	resto
7072	0,7 Si+Fe	0.10	0.10	0.10		0,8–1,3							0.05	0.15	resto
7075	0.40	0.50	1.2–2.0	0.30	2.1–2.9	0,18–0,28	5.1–6.1		0.20					0.05	0.15	resto
7079	0.3	0.40	0,40–0,80	0,10–0,30	2.9–3.7	0,10–0,25	3.8–4.8		0.10					0.05	0.15	resto
7116	0.15	0.30	0,50–1,1	0.05	0,8–1,4		4.2–5.2	0.05	0.05		0.03			0.05	0.15	resto
7129	0.15	0.30	0,50–0,9	0.10	1.3–2.0	0.10	4.2–5.2	0.05	0.05		0.03			0.05	0.15	resto
7178	0.40	0.50	1.6–2.4	0.30	2.4–3.1	0,18–0,28	6.3–7.3		0.20					0.05	0.15	resto
8176	0,03–0,15	0,40–1,0					0.10				0.03			0.05	0.15	resto
Aleación	Si	Fe	cobre	Minnesota	magnesio	cr	zinc	V	ti	Bi	Georgia	Pb	Zr	Límites	Alabama
Cada	Total
El manganeso más el cromo debe estar entre 0,12 y 0,50 %.Este límite se aplica a todos los elementos para los que no se especifica otro límite en una fila determinada, porque no existe ninguna columna o porque la columna está en blanco.

Aleaciones coladas

La Aluminium Association (AA) ha adoptado una nomenclatura similar a la de las aleaciones forjadas. British Standard y DIN tienen diferentes designaciones. En el sistema AA, los dos segundos dígitos revelan el porcentaje mínimo de aluminio, por ejemplo, 150.x corresponde a un mínimo de 99,50% de aluminio. El dígito después del punto decimal toma un valor de 0 o 1, denotando fundición y lingote respectivamente. Los principales elementos de aleación en el sistema AA son los siguientes:

• La serie 1xx.x tiene un mínimo de 99 % de aluminio
• Cobre serie 2xx.x
• Silicio de la serie 3xx.x, con cobre y/o magnesio añadido
• Silicio de la serie 4xx.x
• magnesio serie 5xx.x
• 6xx.x serie sin usar
• zinc serie 7xx.x
• lata serie 8xx.x
• 9xx.x otros elementos

Tipo de aleación	Temperamento	Resistencia a la tracción (min) en ksi (MPa)	Límite elástico (min) en ksi (MPa)	Alargamiento en 2 en %
ANSI	SNU
201.0	A02010	T7	60,0 (414)	50.0 (345)	3.0
204.0	A02040	T4	45.0 (310)	28.0 (193)	6.0
242.0	A02420	O	23,0 (159)	N / A	N / A
T61	32,0 (221)	20.0 (138)	N / A
A242.0	A12420	T75	29,0 (200)	N / A	1.0
295.0	A02950	T4	29,0 (200)	13.0 (90)	6.0
T6	32,0 (221)	20.0 (138)	3.0
T62	36,0 (248)	28.0 (193)	N / A
T7	29,0 (200)	16,0 (110)	3.0
319.0	A03190	F	23,0 (159)	13.0 (90)	1.5
T5	25,0 (172)	N / A	N / A
T6	31,0 (214)	20.0 (138)	1.5
328.0	A03280	F	25,0 (172)	14.0 (97)	1.0
T6	34,0 (234)	21,0 (145)	1.0
355.0	A03550	T6	32,0 (221)	20.0 (138)	2.0
T51	25,0 (172)	18.0 (124)	N / A
T71	30.0 (207)	22,0 (152)	N / A
C355.0	A33550	T6	36,0 (248)	25,0 (172)	2.5
356.0	A03560	F	19.0 (131)	9.5 (66)	2.0
T6	30.0 (207)	20.0 (138)	3.0
T7	31,0 (214)	N / A	N / A
T51	23,0 (159)	16,0 (110)	N / A
T71	25,0 (172)	18.0 (124)	3.0
A356.0	A13560	T6	34,0 (234)	24,0 (165)	3.5
T61	35,0 (241)	26,0 (179)	1.0
443.0	A04430	F	17.0 (117)	7.0 (48)	3.0
B443.0	A24430	F	17.0 (117)	6.0 (41)	3.0
512.0	A05120	F	17.0 (117)	10.0 (69)	N / A
514.0	A05140	F	22,0 (152)	9.0 (62)	6.0
520.0	A05200	T4	42,0 (290)	22,0 (152)	12.0
535.0	A05350	F	35,0 (241)	18.0 (124)	9.0
705.0	A07050	T5	30.0 (207)	17.0 (117)	5.0
707.0	A07070	T7	37,0 (255)	30.0 (207)	1.0
710.0	A07100	T5	32,0 (221)	20.0 (138)	2.0
712.0	A07120	T5	34,0 (234)	25,0 (172)	4.0
713.0	A07130	T5	32,0 (221)	22,0 (152)	3.0
771.0	A07710	T5	42,0 (290)	38.0 (262)	1.5
T51	32,0 (221)	27,0 (186)	3.0
T52	36,0 (248)	30.0 (207)	1.5
T6	42,0 (290)	35,0 (241)	5.0
T71	48.0 (331)	45.0 (310)	5.0
850.0	A08500	T5	16,0 (110)	N / A	5.0
851.0	A08510	T5	17.0 (117)	N / A	3.0
852.0	A08520	T5	24,0 (165)	18.0 (124)	N / A
Solo cuando lo solicite el cliente

Aleaciones nombradas

• A380 Ofrece una excelente combinación de propiedades de fundición, mecánicas y térmicas, exhibe excelente fluidez, hermeticidad a la presión y resistencia al agrietamiento en caliente. Utilizado en la industria aeroespacial
• Alferium, una aleación de aluminio y hierro desarrollada por Schneider, utilizada para la fabricación de aviones por Société pour la Construction d'Avions Métallique "Aviméta"
• Lámina de aluminio Alclad formada a partir de capas superficiales de aluminio de alta pureza unidas a material de núcleo de aleación de aluminio de alta resistencia
• Birmabright (aluminio, magnesio) un producto de The Birmetals Company, básicamente equivalente a 5251
• Duraluminio (cobre, aluminio)
• Hindalium (aluminio, magnesio, manganeso, silicio) producto de Hindustan Aluminium Corporation Ltd, fabricado en láminas enrolladas de calibre 16 para utensilios de cocina
• Lockalloy (Lockalloy es una aleación que consta de 62 % de berilio y 38 % de aluminio. Se utilizó como metal estructural en la industria aeroespacial, desarrollada en la década de 1960 por Lockheed Missiles and Space Company.
• Aleación patentada de Pandalloy Pratt & Whitney, que supuestamente tiene una alta resistencia y un rendimiento superior a altas temperaturas.
• Magnalio
• Magnox (magnesio, aluminio)
• Silumin (aluminio, silicio)
• Titanal (aluminio, zinc, magnesio, cobre, circonio) un producto de Austria Metall AG. Comúnmente utilizado en productos deportivos de alto rendimiento, particularmente tablas de snowboard y esquís.
• Aleación Y, hiduminio, aleaciones RR: aleaciones de níquel-aluminio de antes de la guerra, utilizadas en pistones aeroespaciales y de motores, por su capacidad para retener la fuerza a temperaturas elevadas. Estos son reemplazados hoy en día por aleaciones de hierro y aluminio de mayor rendimiento como 8009 capaces de operar con baja fluencia hasta 300C.

Aplicaciones

Aleaciones aeroespaciales

Aluminio–Escandio

La adición de escandio al aluminio crea precipitados de Al ₃ Sc a nanoescala que limitan el crecimiento excesivo de granos que se produce en la zona afectada por el calor de los componentes de aluminio soldados. Esto tiene dos efectos beneficiosos: el Al ₃ Sc precipitado forma cristales más pequeños que los que se forman en otras aleaciones de aluminio y se reduce el ancho de las zonas libres de precipitado que normalmente existen en los límites de grano de las aleaciones de aluminio endurecibles por envejecimiento. El escandio también es un refinador de grano potente en aleaciones de aluminio fundido, y átomo por átomo, el fortalecedor más potente en aluminio, tanto como resultado del refinamiento de grano como del fortalecimiento por precipitación.

Un beneficio adicional de las adiciones de escandio al aluminio es que los precipitados de Al ₃ Sc a nanoescala que dan a la aleación su resistencia son resistentes al engrosamiento a temperaturas relativamente altas (~350 °C). Esto contrasta con las aleaciones comerciales típicas 2xxx y 6xxx, que pierden rápidamente su resistencia a temperaturas superiores a 250 °C debido al rápido engrosamiento de sus precipitados de refuerzo.

El efecto de los precipitados de Al ₃ Sc también aumenta el límite elástico de la aleación en 50–70 MPa (7,3–10,2 ksi).

En principio, las aleaciones de aluminio reforzadas con adiciones de escandio son muy similares a las superaleaciones tradicionales a base de níquel, ya que ambas están reforzadas por precipitados coherentes resistentes al engrosamiento con una estructura L1 ₂ ordenada. Sin embargo, las aleaciones Al-Sc contienen una fracción de volumen mucho menor de precipitados y la distancia entre precipitados es mucho menor que en sus contrapartes a base de níquel. Sin embargo, en ambos casos, los precipitados resistentes al engrosamiento permiten que las aleaciones conserven su resistencia a altas temperaturas.

El aumento de la temperatura de funcionamiento de las aleaciones Al-Sc tiene importantes implicaciones para las aplicaciones de eficiencia energética, especialmente en la industria automotriz. Estas aleaciones pueden reemplazar a los materiales más densos, como el acero y el titanio, que se utilizan en entornos de 250 a 350 °C, como dentro o cerca de los motores. La sustitución de estos materiales por aleaciones de aluminio más ligeras conduce a reducciones de peso, lo que a su vez conduce a una mayor eficiencia de combustible.

Se ha demostrado que las adiciones de erbio y circonio aumentan la resistencia al engrosamiento de las aleaciones Al-Sc a ~400 °C. Esto se logra mediante la formación de una capa rica en zirconio de difusión lenta alrededor de núcleos de precipitados ricos en escandio y erbio, formando precipitados reforzados con composición Al ₃ (Sc,Zr,Er). Mejoras adicionales en la resistencia al engrosamiento permitirán que estas aleaciones se utilicen a temperaturas cada vez más altas.

Las aleaciones de titanio, que son más fuertes pero más pesadas que las aleaciones Al-Sc, todavía se usan mucho más.

La principal aplicación del escandio metálico por peso es en aleaciones de aluminio y escandio para componentes menores de la industria aeroespacial. Estas aleaciones contienen entre 0,1% y 0,5% (en peso) de escandio. Fueron utilizados en los aviones militares rusos Mig 21 y Mig 29.

Algunos artículos de equipamiento deportivo, que se basan en materiales de alto rendimiento, se han fabricado con aleaciones de escandio y aluminio, como bates de béisbol, palos de lacrosse, así como cuadros y componentes de bicicletas y postes de tiendas de campaña.

El armero estadounidense Smith & Wesson produce revólveres con marcos compuestos de aleación de escandio y cilindros de titanio.

Uso potencial como materiales espaciales

Debido a su peso ligero y alta resistencia, las aleaciones de aluminio son materiales deseados para ser aplicados en naves espaciales, satélites y otros componentes que se desplegarán en el espacio. Sin embargo, esta aplicación está limitada por la radiación de partículas energéticas emitidas por el Sol. El impacto y la deposición de partículas energéticas solares dentro de la microestructura de las aleaciones de aluminio convencionales pueden inducir la disolución de las fases de endurecimiento más comunes, lo que lleva al ablandamiento. Las aleaciones de aluminio cruzadas recientemente introducidasse están probando como un sustituto de las series 6xxx y 7xxx en entornos donde la irradiación de partículas energéticas es una preocupación importante. Tales aleaciones de aluminio cruzadas pueden endurecerse mediante la precipitación de una fase química compleja conocida como fase T en la que se ha demostrado que la resistencia a la radiación es superior a otras fases de endurecimiento de las aleaciones de aleaciones de aluminio convencionales.

Lista de aleaciones de aluminio aeroespacial

Las siguientes aleaciones de aluminio se usan comúnmente en aeronaves y otras estructuras aeroespaciales:

• 1420
• 2004; 2014; 2017; 2020; 2024; 2080; 2090; 2091; 2095; 2219; 2224; 2324; 2519; 2524
• 4047
• 6013; 6061; 6063; 6113; 6951;
• 7010; 7049; 7050; 7055; 7068; 7075; 7079; 7093; 7150; 7178; 7475;
• 8009;

Tenga en cuenta que el término aluminio para aeronaves o aluminio aeroespacial generalmente se refiere a 7075.

El aluminio 4047 es una aleación única que se utiliza tanto en aplicaciones aeroespaciales como automotrices como aleación de revestimiento o material de relleno. Como relleno, las tiras de aleación de aluminio 4047 se pueden combinar en aplicaciones complejas para unir dos metales.

6951 es una aleación tratable térmicamente que brinda resistencia adicional a las aletas al mismo tiempo que aumenta la resistencia al pandeo; esto permite al fabricante reducir el calibre de la hoja y por lo tanto reducir el peso de la aleta formada. Estas características distintivas hacen de la aleación de aluminio 6951 una de las aleaciones preferidas para la transferencia de calor y los intercambiadores de calor fabricados para aplicaciones aeroespaciales.

Las aleaciones de aluminio 6063 son tratables térmicamente con una resistencia moderadamente alta, excelente resistencia a la corrosión y buena capacidad de extrusión. Se utilizan regularmente como elementos arquitectónicos y estructurales.

La siguiente lista de aleaciones de aluminio se produce actualmente, pero se usa menos:

• 2090 aluminio
• 2124 aluminio
• 2324 aluminio
• 6013 aluminio
• 7050 aluminio
• 7055 aluminio
• 7150 aluminio
• 7475 aluminio

Aleaciones marinas

Estas aleaciones se utilizan para la construcción de botes y barcos, y otras aplicaciones costeras sensibles al agua marina y salada.

• aleación de aluminio 5052
• aleación de aluminio 5059
• aleación de aluminio 5083
• aleación de aluminio 5086
• aleación de aluminio 6061
• aleación de aluminio 6063

4043, 5183, 6005A, 6082 también se utilizan en construcciones marinas y aplicaciones en alta mar.

Aleaciones automotrices

El aluminio 6111 y la aleación de aluminio 2008 se usan mucho para los paneles externos de la carrocería de automóviles, mientras que el 5083 y el 5754 se usan para los paneles internos de la carrocería. Los bonetes se han fabricado con aleaciones 2036, 6016 y 6111. Los paneles de carrocería de camiones y remolques han utilizado aluminio 5456.

Los marcos de los automóviles a menudo usan láminas formadas de aluminio 5182 o aluminio 5754, extrusiones 6061 o 6063.

Las ruedas se han fundido en aluminio A356.0 o se han formado en chapa 5xxx.

Los bloques de cilindros y los cárteres suelen estar hechos de aleaciones de aluminio. Las aleaciones de aluminio más populares utilizadas para bloques de cilindros son A356, 319 y, en menor medida, 242.

Las aleaciones de aluminio que contienen cerio se están desarrollando e implementando en aplicaciones automotrices de alta temperatura, como culatas y turbocompresores, y en otras aplicaciones de generación de energía. Estas aleaciones se desarrollaron inicialmente como una forma de aumentar el uso de cerio, que se produce en exceso en las operaciones mineras de tierras raras para obtener elementos más codiciados como el neodimio y el disprosio, pero llamó la atención por su resistencia a altas temperaturas durante largos períodos de tiempo.. Obtiene su fuerza de la presencia de un Al ₁₁ Ce ₃fase intermetálica que es estable hasta temperaturas de 540 °C y conserva su resistencia hasta 300 °C, lo que la hace bastante viable a temperaturas elevadas. Las aleaciones de aluminio y cerio suelen fundirse debido a sus excelentes propiedades de fundición, aunque también se ha trabajado para demostrar que las técnicas de fabricación aditiva basadas en láser también se pueden utilizar para crear piezas con geometrías más complejas y mejores propiedades mecánicas. El trabajo reciente se ha centrado en gran medida en agregar elementos de aleación de orden superior al sistema binario Al-Ce para mejorar su rendimiento mecánico a temperatura ambiente y elevada, como hierro, níquel, magnesio o cobre, y se está trabajando para comprender la aleación. interacciones de los elementos aún más.

Cilindros de aire y gas

El aluminio 6061 y el aluminio 6351 se utilizan ampliamente en cilindros de gas respirable para buceo y aleaciones SCBA.