Las aleaciones de aluminio (o aleaciones de aluminio ; consulte las diferencias de ortografía ) son aleaciones en las que el aluminio (Al) es el metal predominante. Los elementos de aleación típicos son cobre , magnesio , manganeso , silicio , estaño 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. Aproximadamente el 85% del aluminio se utiliza para productos forjados, por ejemplo, chapa laminada, 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 dar buenas características de fundición. Las aleaciones de aluminio se utilizan ampliamente en estructuras y componentes de ingeniería donde se requiere un peso ligero o resistencia a la corrosión. [1]
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. [2]
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 coloca en contacto eléctrico con otros metales con potenciales de corrosión más positivos que el aluminio, y hay un electrolito presente que permite el intercambio iónico. Este proceso, conocido como corrosión de metales diferentes, puede ocurrir como exfoliación o como corrosión intergranular. Las aleaciones de aluminio pueden tratarse térmicamente de forma inadecuada. Esto provoca la separación de los elementos internos y el metal se corroe de adentro hacia afuera. [ cita requerida ]
Las composiciones de aleación de aluminio están registradas en The Aluminum 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, [3] 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 mediante 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 , conformabilidad, trabajabilidad, soldabilidad y resistencia a la corrosión , por nombrar algunas. En la ref. [4] 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 tienen típicamente un módulo elástico de aproximadamente 70 GPa , que es aproximadamente un tercio del módulo elástico de las aleaciones de acero . Por lo tanto, para una carga dada, un componente o unidad de una aleación de aluminio experimentará una mayor deformación en el régimen elástico que una pieza de acero de idéntico tamaño y forma.
Con productos metálicos completamente nuevos, las opciones de diseño a menudo se rigen por la elección de la tecnología de fabricación. Las extrusiones son particularmente importantes a este respecto, 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 ligeros con la aleación de aluminio que con los 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 mayores. 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% conducirá a una reducción a la mitad de la tensión de la pared. Por esta razón, los cuadros de bicicleta hechos de aleaciones de aluminio utilizan diámetros de tubo más grandes que el acero o el titanio para obtener 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, que depende de la rigidez de las carrocerías, conocido como diseño unibody .
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 una reputación por fallar y pelar las roscas , algo que no se ve en las culatas de cilindros de aluminio actuales.
Una limitación estructural importante 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 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 de fatiga más bajo y continuarán debilitándose con ciclos de tensión continuos. Por lo tanto, las aleaciones de aluminio se utilizan escasamente en piezas que requieren alta resistencia a la fatiga en el régimen de ciclo alto (más de 10 7 ciclos de tensión).
Consideraciones de sensibilidad al calor
A menudo, también se debe considerar la sensibilidad del metal al calor. Incluso un procedimiento de taller relativamente rutinario que implica calentamiento se complica por el hecho de que el aluminio, a diferencia del acero, se derretirá sin primero brillar en rojo. Las operaciones de conformado en las que se utiliza un soplete pueden revertir o eliminar el tratamiento térmico, por lo que no se recomienda en absoluto. Ningún signo visual revela cómo el material está dañado internamente. Al igual que la soldadura de cadenas de eslabones de alta resistencia tratadas térmicamente, ahora toda la fuerza se pierde con el calor del soplete. La cadena es peligrosa y debe desecharse.
El aluminio está sujeto a tensiones y deformaciones internas. A veces, años después, como es la tendencia de los cuadros de bicicleta de aluminio mal soldados a torcerse gradualmente fuera de alineación debido a las tensiones del proceso de soldadura. Por tanto, la industria aeroespacial evita el calor por completo uniendo piezas con remaches de composición metálica similar, otros sujetadores o adhesivos.
Destaca en aluminio recalentado pueden ser aliviados por las partes en un horno y gradualmente enfriándolo-en efecto tratamiento térmico de recocido de las tensiones. Sin embargo, estas partes aún pueden distorsionarse, de modo que el tratamiento térmico de cuadros de bicicletas soldados, por ejemplo, puede provocar que una fracción significativa se desalinee. Si la desalineación no es demasiado severa, las partes enfriadas pueden doblarse para alinearse. Por supuesto, si el marco está diseñado adecuadamente para ser rígido (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 su uso en la construcción de cámaras de combustión donde los gases pueden alcanzar los 3500 K. El motor de etapa superior Agena utilizó un diseño de aluminio refrigerado regenerativamente para algunas partes de la boquilla, incluida la región de 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 confiable y liviano.
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 habían sido diseñados para aceptar cables de aluminio. Pero el nuevo uso trajo algunos problemas:
- El mayor coeficiente de expansión térmica del aluminio hace que el cable se expanda y contraiga en relación con la conexión de tornillo de metal diferente , aflojando finalmente la conexión.
- El aluminio puro tiene una tendencia a deslizarse bajo una presión constante y sostenida (en mayor grado a medida que aumenta la temperatura), aflojando nuevamente la conexión.
- La corrosión galvánica de los 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 se volvieron cautelosos al usar el cable y muchas jurisdicciones prohibieron su uso en tamaños muy pequeños, en nuevas construcciones. Sin embargo, finalmente se introdujeron accesorios más nuevos con conexiones diseñadas para evitar que se afloje y se sobrecaliente. Al principio estaban marcados como "Al / Cu", pero ahora llevan una codificación "CO / ALR".
Otra forma de prevenir el problema del calentamiento es rizar la " coleta " corta de alambre de cobre. Un engarzado de alta presión realizado correctamente con la herramienta adecuada es lo suficientemente apretado como para reducir cualquier expansión térmica del aluminio. Hoy en día, 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 de fundición o lingote).
Designación de temperamento
La designación de temperamento sigue al número de designación 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: [5] [6]
-F : Tal como se fabrica
-H : Deformado (trabajado en frío) con o sin tratamiento térmico
- -H1 : Deformación endurecida sin tratamiento térmico
- -H2 : Deformación templada y parcialmente recocida
- -H3 : Deformación endurecida y estabilizada por calentamiento a baja temperatura
- Segundo dígito : un segundo dígito indica el grado de dureza
- -HX2 = 1/4 duro
- -HX4 = 1/2 duro
- -HX6 = 3/4 duro
- -HX8 = completamente duro
- -HX9 = extraduro
- Segundo dígito : un segundo dígito indica el grado de dureza
-O : completamente suave (recocido)
-T : tratado térmicamente para producir temperamentos estables
- -T1 : enfriado por trabajo en caliente y envejecido naturalmente (a temperatura ambiente)
- -T2 : enfriado por trabajo en caliente, trabajado en frío y envejecido naturalmente
- -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 al estirar
- -T510 : No más enderezamiento después de estirar
- -T511 : Alisado menor después de estirar
- -T52 : Estrés aliviado por tratamiento térmico.
- -T51 : Estrés aliviado al estirar
- -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, trabajado 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, dependiendo del material, típicamente no durará más de 15 minutos a temperatura ambiente.
Aleaciones forjadas
El Sistema Internacional de Designación de Aleaciones es el esquema de denominación más 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 dígitos 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, 1 indica la primera modificación de la aleación 3005 y finalmente 05 la identifica en la serie 3000. [7]
- La serie 1000 son esencialmente aluminio puro con un contenido mínimo de aluminio del 99% por peso y se pueden endurecer por trabajo .
- La serie 2000 está aleada con cobre, se puede endurecer por precipitación a resistencias comparables al acero. Anteriormente conocidos como duraluminio , alguna vez fueron las aleaciones aeroespaciales más comunes, pero eran susceptibles de agrietarse por corrosión bajo tensión y se reemplazan cada vez más por la serie 7000 en nuevos diseños.
- La serie 3000 está aleada con manganeso y puede endurecerse .
- La serie 4000 está aleada con silicio. Las variaciones de aleaciones de aluminio-silicio destinadas a la fundición (y por lo tanto no incluidas en la serie 4000) también se conocen como silumin .
- 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 .
- La serie 6000 está aleada con magnesio y silicio. Son fáciles de mecanizar, soldables y pueden endurecerse 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.
- La serie 7000 está aleada con zinc y puede endurecerse por precipitación a las resistencias más altas 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.
- La serie 8000 está aleada con otros elementos que no están cubiertos por otras series. Las aleaciones de aluminio-litio son un ejemplo. [8]
Serie 1000
Aleación | Al contenido | Aleación de elementos | Usos y referencias |
---|---|---|---|
1050 | 99,5 | - | Tubo estirado, equipo químico |
1060 | 99,6 | - | Universal |
1070 | 99,7 | - | Tubo estirado de pared gruesa |
1100 | 99,0 | Cu 0.1 | Universal, hueco |
1145 | 99,45 | - | Hoja, plato, papel de aluminio |
1199 | 99,99 | - | Lámina [9] |
1200 | 99,0 máximo | ( Si + Fe ) 1,0 máx; Cu 0,05 máx. Mn 0,05 máx. Zn 0,10 máx. Ti 0,05 máx. otros 0.05 (cada uno) .015 (total) | [10] |
1230 (VAD23) # | Si 0,3; Fe 0,3; Cu 4,8-5,8; Mn 0,4-0,8; Mg 0,05; Zn 0,1; Ti 0,15; Li 0,9-1,4; Cd 0.1-0.25 | Aviones Tu-144 [11] | |
1350 | 99,5 | - | Conductores eléctricos |
1370 | 99,7 | - | Conductores eléctricos |
1420 # | 92,9 | Mg 5,0; Li 2,0; Zr 0,1 | Aeroespacial |
1421 # | 92,9 | Mg 5,0; Li 2,0; Mn 0,2; Sc 0,2; Zr 0,1 | Aeroespacial [12] |
1424 # | Si 0,08; Fe 0,1; Mn 0,1-0,25; Mg 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 | [11] | |
1430 # | Si 0,1; Fe 0,15; Cu 1,4-1,8; Mn 0,3-0,5; Mg 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; Y 0.05-0.1 | [11] | |
1440 # | Si 0,02-0,1; Fe 0,03-0,15; Cu 1,2–1,9; Mn 0,05; Mg 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 | [11] | |
1441 # | Si 0,08; Fe 0,12; Cu 1,5-1,8; Mn 0,001-0,010; Mg 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 [11] | |
1441K # | Si 0,08; Fe 0,12; Cu 1,3-1,5; Mn 0,001-0,010; Mg 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 | [11] | |
1445 # | Si 0,08; Fe 0,12; Cu 1,3-1,5; Mn 0,001-0,010; Mg 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 | [11] | |
1450 # | Si 0,1; Fe 0,15; Cu 2,6–3,3; Mn 0,1; Mg 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 [11] | |
1460 # | Si 0,1; Fe 0,03-0,15; Cu 2,6–3,3; Mg 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 [11] | |
V-1461 # | Si 0,8; Fe 0,01-0,1; Cu 2,5–2,95; Mn 0,2-0,6; Mg 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 | [11] | |
V-1464 # | Si 0,03-0,08; Fe 0,03-0,10; Cu 3,25–3,45; Mn 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 | [11] | |
V-1469 # | Si 0,1; Fe 0,12; Cu 3,2–4,5; Mn 0,003-0,5; Mg 0,1-0,5; Li 1,0-1,5; Zr 0,04-0,20; Sc 0.04-0.15; Ag 0.15-0.6 | [11] |
# No es un nombre de sistema de designación de aleación internacional
Serie 2000
Aleación | Al contenido | Aleación de elementos | Usos y referencias |
---|---|---|---|
2004 | 93,6 | Cu 6,0; Zr 0,4 | Aeroespacial |
2011 | 93,7 | Cu 5,5; Bi 0,4; Pb 0.4 | Universal |
2014 | 93,5 | Cu 4,4; Si 0,8; Mn 0,8; Mg 0,5 | Universal |
2017 | 94,2 | Cu 4.0; Si 0,5; Mn 0,7; Mg 0,6 | Aeroespacial |
2020 | 93,4 | Cu 4,5; Li 1,3; Mn 0,55; Cd 0.25 | Aeroespacial |
2024 | 93,5 | Cu 4,4; Mn 0,6; Mg 1,5 | Universal, aeroespacial [13] |
2029 | 94,6 | Cu 3,6; Mn 0,3; Mg 1,0; Ag 0,4; Zr 0,1 | Lámina de Alclad, aeroespacial [14] |
2036 | 96,7 | Cu 2,6; Mn 0,25; Mg 0,45 | Sábana |
2048 | 94,8 | Cu 3,3; Mn 0,4; Mg 1,5 | Hoja, plato |
2055 | 93,5 | Cu 3,7; Zn 0,5; Li 1,1; Ag 0,4; Mn 0,2; Mg 0,3; Zr 0,1 | Extrusiones aeroespaciales, [15] |
2080 | 94,0 | Mg 3,7; Zn 1,85; Cr 0,2; Li 0,2 | Aeroespacial |
2090 | 95,0 | Cu 2,7; Li 2,2; Zr 0,12 | Aeroespacial |
2091 | 94,3 | Cu 2,1; Li 2,0; Mg 1,5; Zr 0,1 | Aeroespacial, criogenia |
2094 | Si 0,12; Fe 0,15; Cu 4,4-5,2; Mn 0,25; Mg 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 | [11] | |
2095 | 93,6 | Cu 4,2; Li 1,3; Mg 0,4; Ag 0,4; Zr 0,1 | Aeroespacial |
2097 | Si 0,12; Fe 0,15; Cu 2,5–3,1; Mn 0,10-0,6; Mg 0,35; Zn 0,35; Ti 0,15; Li 1,2–1,8; Zr 0,08-0,15 | [11] | |
2098 | Si 0,12; Fe 0,15; Cu 2,3–3,8; Mn 0,35; Mg 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 | [11] | |
2099 | 94,3 | Cu 2,53; Mn 0,3; Mg 0,25; Li 1,75; Zn 0,75; Zr 0.09 | Aeroespacial [16] |
2124 | 93,5 | Cu 4,4; Mn 0,6; Mg 1,5 | Lámina |
2195 | 93,5 | Cu 4.0; Mn 0,5; Mg 0,45; Li 1,0; Ag 0,4; Zr 0,12 | aeroespacial, [17] [18] Tanque externo superligero del transbordador espacial , [19] y los vehículos de lanzamiento de segunda etapa SpaceX Falcon 9 [20] y Falcon 1e . [21] |
2196 | Si 0,12; Fe 0,15; Cu 2,5–3,3; Mn 0,35; Mg 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 [11] | Extrusión | |
2197 | Si 0,10; Fe 0,10; Cu 2,5–3,1; Mn 0,10-0,50; Mg 0,25; Zn 0,05; Ti 0,12; Li 1,3–1,7; Zr 0,08-0,15 | [11] | |
2198 | Sábana | ||
2218 | 92,2 | Cu 4.0; Mg 1,5; Fe 1,0; Si 0,9; Zn 0,25; Mn 0,2 | Piezas forjadas, cilindros de motores de aviones [22] |
2219 | 93,0 | Cu 6,3; Mn 0,3; Ti 0,06; V 0,1; Zr 0,18 | Tanque externo universal de peso estándar del transbordador espacial |
2297 | Si 0,10; Fe 0,10; Cu 2,5–3,1; Mn 0,10-0,50; Mg 0,25; Zn 0,05; Ti 0,12; Li 1,1–1,7; Zr 0,08-0,15 | [11] | |
2397 | Si 0,10; Fe 0,10; Cu 2,5–3,1; Mn 0,10-0,50; Mg 0,25; Zn 0,05-0,15; Ti 0,12; Li 1,1–1,7; Zr 0,08-0,15 | [11] | |
2224 y 2324 | 93,8 | Cu 4,1; Mn 0,6; Mg 1,5 | Plato [13] |
2319 | 93,0 | Cu 6,3; Mn 0,3; Ti 0,15; V 0,1; Zr 0,18 | Barra y alambre |
2519 | 93,0 | Cu 5,8; Mg 0,2; Ti 0,15; V 0,1; Zr 0,2 | Placa de blindaje aeroespacial |
2524 | 93,8 | Cu 4,2; Mn 0,6; Mg 1.4 | Plato, hoja [23] |
2618 | 93,7 | Cu 2,3; Si 0,18; Mg 1,6; Ti 0,07; Fe 1,1; Ni 1.0 | Forjas |
Serie 3000
Aleación | Al contenido | Aleación de elementos | Usos y referencias |
---|---|---|---|
3003 | 98,6 | Mn 1,5; Cu 0,12 | Envases universales, de lámina, de lámina rígida, letreros, decorativos |
3004 | 97,8 | Mn 1,2; Mg 1 | Latas de bebida universales [24] |
3005 | 98,5 | Mn 1,0; Mg 0,5 | Endurecido al trabajo |
3102 | 99,8 | Mn 0,2 | Endurecido al trabajo [25] |
3103 y 3303 | 98,8 | Mn 1,2 | Endurecido al trabajo |
3105 | 97,8 | Mn 0,55; Mg 0,5 | Sábana |
3203 | 98,8 | Mn 1,2 | Lámina, lámina de alta resistencia |
Serie 4000
Aleación | Al contenido | Aleación de elementos | Usos y referencias |
---|---|---|---|
4006 | 98,3 | Si 1,0; Fe 0,65 | Endurecido o envejecido |
4007 | 96,3 | Si 1,4; Mn 1,2; Fe 0,7; Ni 0,3; Cr 0.1 | Endurecido al trabajo |
4015 | 96,8 | Si 2,0; Mn 1,0; Mg 0,2 | Endurecido al trabajo |
4032 | 85 | Si 12,2; Cu 0,9; Mg 1; Ni 0,9; | Forjas |
4043 | 94,8 | Si 5.2 | vara |
4047 | 85,5 | Si 12,0; Fe 0,8; Cu 0,3; Zn 0,2; Mn 0,15; Mg 0,1 | Chapas, revestimientos, rellenos [26] |
4543 | 93,7 | Si 6,0; Mg 0,3 | extrusiones arquitectónicas |
Serie 5000
Aleación | Al contenido | Aleación de elementos | Usos y referencias |
---|---|---|---|
5005 y 5657 | 99,2 | Mg 0.8 | Hoja, placa, varilla |
5010 | 99,3 | Mg 0,5; Mn 0,2; | |
5019 | 94,7 | Mg 5,0; Mn 0,25; | |
5024 | 94,5 | Mg 4,6; Mn 0,6; Zr 0,1; Sc 0.2 | Extrusiones aeroespaciales [27] |
5026 | 93,9 | Mg 4,5; Mn 1; Si 0,9; Fe 0,4; Cu 0.3 | |
5050 | 98,6 | Mg 1.4 | Universal |
5052 y 5652 | 97,2 | Mg 2,5; Cr 0.25 | Universal, aeroespacial, marino |
5056 | 94,8 | Mg 5,0; Mn 0,12; Cr 0.12 | Lámina, varilla, remaches |
5059 | 93,5 | Mg 5,0; Mn 0,8; Zn 0,6; Zr 0,12 | tanques criogénicos de cohetes |
5083 | 94,8 | Mg 4,4; Mn 0,7; Cr 0.15 | Universal, soldadura, marino |
5086 | 95,4 | Mg 4,0; Mn 0,4; Cr 0.15 | Universal, soldadura, marino |
5154 y 5254 | 96,2 | Mg 3,5; Cr 0,25; | Universal, remaches [28] |
5182 | 95,2 | Mg 4,5; Mn 0,35; | Sábana |
5252 | 97,5 | Mg 2,5; | Sábana |
5356 | 94,6 | Mg 5,0; Mn 0,12; Cr 0,12; Ti 0.13 | Varilla, alambre MIG |
5454 | 96,4 | Mg 2,7; Mn 0,8; Cr 0.12 | Universal |
5456 | 94 | Mg 5,1; Mn 0,8; Cr 0.12 | Universal |
5457 | 98,7 | Mg 1,0; Mn 0,2; Cu 0.1 | Chapa, guarnición de automóvil [29] |
5557 | 99,1 | Mg 0,6; Mn 0,2; Cu 0.1 | Chapa, guarnición de automóviles [30] |
5754 | 95,8 | Mg 3,1; Mn 0,5; Cr 0.3 | Hoja, Varilla |
Serie 6000
Aleación | Al contenido | Aleación de elementos | Usos y referencias |
---|---|---|---|
6005 | 98,7 | Si 0,8; Mg 0,5 | Extrusiones, ángulos |
6009 | 97,7 | Si 0,8; Mg 0,6; Mn 0,5; Cu 0.35 | Sábana |
6010 | 97,3 | Si 1,0; Mg 0,7; Mn 0,5; Cu 0.35 | Sábana |
6013 | 97.05 | Si 0,8; Mg 1,0; Mn 0,35; Cu 0,8 | Placas, aeroespacial, estuches para teléfonos inteligentes [31] [32] |
6022 | 97,9 | Si 1,1; Mg 0,6; Mn 0,05; Cu 0,05; Fe 0.3 | Chapa para la automoción [33] |
6060 | 98,9 | Si 0,4; Mg 0,5; Fe 0,2 | Tratable térmicamente |
6061 | 97,9 | Si 0,6; Mg 1,0; Cu 0,25; Cr 0.2 | Universal, estructural, aeroespacial |
6063 y 646g | 98,9 | Si 0,4; Mg 0,7 | Universal, marino, decorativo |
6063A | 98,7 | Si 0,4; Mg 0,7; Fe 0,2 | Tratable térmicamente |
6065 | 97,1 | Si 0,6; Mg 1,0; Cu 0,25; Bi 1.0 | Tratable térmicamente |
6066 | 95,7 | Si 1,4; Mg 1,1; Mn 0,8; Cu 1.0 | Universal |
6070 | 96,8 | Si 1,4; Mg 0,8; Mn 0,7; Cu 0.28 | Extrusiones |
6081 | 98,1 | Si 0,9; Mg 0,8; Mn 0,2 | Tratable térmicamente |
6082 | 97,5 | Si 1,0; Mg 0,85; Mn 0,65 | Tratable térmicamente |
6101 | 98,9 | Si 0,5; Mg 0,6 | Extrusiones |
6105 | 98,6 | Si 0,8; Mg 0,65 | Tratable térmicamente |
6113 | 96,8 | Si 0,8; Mg 1,0; Mn 0,35; Cu 0,8; O 0,2 | Aeroespacial |
6151 | 98,2 | Si 0,9; Mg 0,6; Cr 0.25 | Forjas |
6162 | 98,6 | Si 0,55; Mg 0,9 | Tratable térmicamente |
6201 | 98,5 | Si 0,7; Mg 0.8 | vara |
6205 | 98,4 | Si 0,8; Mg 0,5; Mn 0,1; Cr 0,1; Zr 0,1 | Extrusiones |
6262 | 96,8 | Si 0,6; Mg 1,0; Cu 0,25; Cr 0,1; Bi 0,6; Pb 0,6 | Universal |
6351 | 97,8 | Si 1,0; Mg 0,6; Mn 0,6 | Extrusiones |
6463 | 98,9 | Si 0,4; Mg 0,7 | Extrusiones |
6951 | 97,2 | Si 0,5; Fe 0,8; Cu 0,3; Mg 0,7; Mn 0,1; Zn 0,2 | Tratable térmicamente |
Serie 7000
Aleación | Al contents | Alloying elements | Uses and refs |
---|---|---|---|
7005 | 93.3 | Zn 4.5; Mg 1.4; Mn 0.45; Cr 0.13; Zr 0.14; Ti 0.04 | Extrusions |
7010 | 93.3 | Zn 6.2; Mg 2.35; Cu 1.7; Zr 0.1; | Aerospace |
7022 | 91.1 | Zn 4.7; Mg 3.1; Mn 0.2; Cu 0.7; Cr 0.2; | plate, molds[34][35] |
7034 | 85.7 | Zn 11.0; Mg 2.3; Cu 1.0 | Ultimate tensile strength 750 MPa[36] |
7039 | 92.3 | Zn 4.0; Mg 3.3; Mn 0.2; Cr 0.2 | Aerospace armor plate |
7049 | 88.1 | Zn 7.7; Mg 2.45; Cu 1.6; Cr 0.15 | Universal, aerospace |
7050 | 89.0 | Zn 6.2; Mg 2.3; Cu 2.3; Zr 0.1 | Universal, aerospace |
7055 | 87.2 | Zn 8.0; Mg 2.3; Cu 2.3; Zr 0.1 | Plate, extrusions, aerospace[37] |
7065 | 88.5 | Zn 7.7; Mg 1.6; Cu 2.1; Zr 0.1 | Plate, aerospace[38] |
7068 | 87.6 | Zn 7.8; Mg 2.5; Cu 2.0; Zr 0.12 | Aerospace, Ultimate tensile strength 710 MPa |
7072 | 99.0 | Zn 1.0 | Sheet, foil |
7075 & 7175 | 90.0 | Zn 5.6; Mg 2.5; Cu 1.6; Cr 0.23 | Universal, aerospace, forgings |
7079 | 91.4 | Zn 4.3; Mg 3.3; Cu 0.6; Mn 0.2; Cr 0.15 | - |
7085 | 89.4 | Zn 7.5; Mg 1.5; Cu 1.6 | Thick plate, aerospace[39] |
7093 | 86.7 | Zn 9.0; Mg 2.5; Cu 1.5; O 0.2; Zr 0.1 | Aerospace |
7116 | 93.7 | Zn 4.5; Mg 1; Cu 0.8 | Heat-treatable |
7129 | 93.2 | Zn 4.5; Mg 1.6; Cu 0.7 | - |
7150 | 89.05 | Zn 6.4; Mg 2.35; Cu 2.2; O 0.2; Zr 0.1 | Aerospace |
7178 | 88.1 | Zn 6.8; Mg 2.7; Cu 2.0; Cr 0.26 | Universal, aerospace |
7255 | 87.5 | Zn 8.0; Mg 2.1; Cu 2.3; Zr 0.1 | Plate, aerospace[40] |
7475 | 90.3 | Zn 5.7; Mg 2.3; Si 1.5; Cr 0.22 | Universal, aerospace |
8000 series
Alloy | Al content | Alloying elements | Uses and refs |
---|---|---|---|
8006 | 98.0 | Fe 1.5; Mn 0.5; | Universal, weldable |
8009 | 88.3 | Fe 8.6; Si 1.8; V 1.3 | High-temperature aerospace[41] |
8011 | 98.7 | Fe 0.7; Si 0.6 | Work-hardened |
8014 | 98.2 | Fe 1.4; Mn 0.4; | universal[42] |
8019 | 87.5 | Fe 8.3; Ge 4.0; O 0.2 | Aerospace |
8025 | Si 0.05; Fe 0.06–0.25; Cu 0.20; Mg 0.05; Cr 0.18; Zn 0.50; Ti 0.005–0.02; Li 3.4–4.2; Zr 0.08–0.25 | [11] | |
8030 | 99.3 | Fe 0.5; Cu 0.2 | wire[43] |
8090 | Si 0.20; Fe 0.30; Cu 1.0–1.6; Mn 0.10; Mg 0.6–1.3; Cr 0.10; Zn 0.25; Ti 0.10; Li 2.2–2.7; Zr 0.04–0.16 | [11] | |
8091 | Si 0.30; Fe 0.50; Cu 1.0–1.6; Mn 0.10; Mg 0.50–1.2; Cr 0.10; Zn 0.25; Ti 0.10; Li 2.4–2.8; Zr 0.08–0.16 | [11] | |
8093 | Si 0.10; Fe 0.10; Cu 1.6–2.2; Mn 0.10; Mg 0.9–1.6; Cr 0.10; Zn 0.25; Ti 0.10; Li 1.9–2.6; Zr 0.04–0.14 | [11] | |
8176 | 99.3 | Fe 0.6; Si 0.1 | electrical wire[44] |
Mixed list
Alloy | Si | Fe | Cu | Mn | Mg | Cr | Zn | V | Ti | Bi | Ga | Pb | Zr | Limits†† | Al | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Each | Total | |||||||||||||||
1050[45] | 0.25 | 0.40 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.03 | 99.5 min | ||||||||
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 min | |
1100 | 0.95 Si+Fe | 0.05–0.20 | 0.05 | 0.10 | 0.05 | 0.15 | 99.0 min | |||||||||
1199[45] | 0.006 | 0.006 | 0.006 | 0.002 | 0.006 | 0.006 | 0.005 | 0.002 | 0.005 | 0.002 | 99.99 min | |||||
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 | remainder | |||||
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 | remainder | |||||
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 | remainder | ||||
3003 | 0.6 | 0.7 | 0.05–0.20 | 1.0–1.5 | 0.10 | 0.05 | 0.15 | remainder | ||||||||
3004 | 0.30 | 0.7 | 0.25 | 1.0–1.5 | 0.8–1.3 | 0.25 | 0.05 | 0.15 | remainder | |||||||
3102 | 0.40 | 0.7 | 0.10 | 0.05–0.40 | 0.30 | 0.10 | 0.05 | 0.15 | remainder | |||||||
4041 | 4.5–6.0 | 0.80 | 0.30 | 0.05 | 0.05 | 0.10 | 0.20 | 0.05 | 0.15 | remainder | ||||||
5005 | 0.3 | 0.7 | 0.2 | 0.2 | 0.5-1.1 | 0.1 | 0.25 | 0.05 | 0.15 | remainder | ||||||
5052 | 0.25 | 0.40 | 0.10 | 0.10 | 2.2–2.8 | 0.15–0.35 | 0.10 | 0.05 | 0.15 | remainder | ||||||
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 | remainder | |||||
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 | remainder | |||||
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 | remainder | |||||
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 | remainder | |||||
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 | remainder | |||||
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 | remainder | |||||
5754 | 0.40 | 0.40 | 0.10 | 0.50 | 2.6–3.6 | 0.30 | 0.20 | 0.15 | 0.05 | 0.15 | remainder | |||||
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 | remainder | |||||
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 | remainder | |||||
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 | remainder | |||||
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 | remainder | |||||
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 | remainder | |||||
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 | remainder | |||||
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 | remainder | |||||
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 | remainder | |||||
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 | remainder | |||||
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 | remainder | |||||
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 | remainder | |||
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 | remainder | ||||||
6463 | 0.20–0.6 | 0.15 | 0.20 | 0.05 | 0.45–0.9 | 0.05 | 0.05 | 0.15 | remainder | |||||||
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 | remainder | ||||
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 | remainder | |||||
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 | remainder | ||||
7072 | 0.7 Si+Fe | 0.10 | 0.10 | 0.10 | 0.8–1.3 | 0.05 | 0.15 | remainder | ||||||||
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 | remainder | |||||
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 | remainder | |||||
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 | remainder | ||||
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 | remainder | |||
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 | remainder | |||||
8176[44] | 0.03–0.15 | 0.40–1.0 | 0.10 | 0.03 | 0.05 | 0.15 | remainder | |||||||||
Alloy | Si | Fe | Cu | Mn | Mg | Cr | Zn | V | Ti | Bi | Ga | Pb | Zr | Limits†† | Al | |
Each | Total | |||||||||||||||
†Manganese plus chromium must be between 0.12–0.50%. ††This limit applies to all elements for which no other limit is specified on a given row, because no column exists or because the column is blank. |
Cast alloys
The Aluminum Association (AA) has adopted a nomenclature similar to that of wrought alloys. British Standard and DIN have different designations. In the AA system, the second two digits reveal the minimum percentage of aluminium, e.g. 150.x correspond to a minimum of 99.50% aluminium. The digit after the decimal point takes a value of 0 or 1, denoting casting and ingot respectively.[1] The main alloying elements in the AA system are as follows:[46]
- 1xx.x series are minimum 99% aluminium
- 2xx.x series copper
- 3xx.x series silicon, with added copper and/or magnesium
- 4xx.x series silicon
- 5xx.x series magnesium
- 6xx.x unused series
- 7xx.x series zinc
- 8xx.x series tin
- 9xx.x other elements
Alloy type | Temper | Tensile strength (min) in ksi (MPa) | Yield strength (min) in ksi (MPa) | Elongation in 2 in % | |
---|---|---|---|---|---|
ANSI | UNS | ||||
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 |
†Only when requested by the customer |
Named alloys
- A380 Offers an excellent combination of casting, mechanical and thermal properties, exhibits excellent fluidity, pressure tightness and resistance to hot cracking. Used in the Aerospace Industry
- Alferium an aluminium-iron alloy developed by Schneider, used for aircraft manufacture by Société pour la Construction d'Avions Métallique "Aviméta"
- Alclad aluminium sheet formed from high-purity aluminium surface layers bonded to high strength aluminium alloy core material[48]
- Birmabright (aluminium, magnesium) a product of The Birmetals Company, basically equivalent to 5251
- Duralumin (copper, aluminium)
- Hindalium (aluminium, magnesium, manganese, silicon) product of Hindustan Aluminium Corporation Ltd, made in 16ga rolled sheets for cookware
- Lockalloy (Lockalloy is an alloy that consists of 62% beryllium and 38% aluminum. It was used as a structural metal in the aerospace industry,developed in the 1960s by the Lockheed Missiles and Space Company.
- Pandalloy Pratt&Whitney proprietary alloy, supposedly having high strength and superior high temperature performance.
- Magnalium
- Magnox (magnesium, aluminium)
- Silumin (aluminium, silicon)
- Titanal (aluminium, zinc, magnesium, copper, zirconium) a product of Austria Metall AG. Commonly used in high performance sports products, particularly snowboards and skis.
- Y alloy, Hiduminium, R.R. alloys: pre-war nickel-aluminium alloys, used in aerospace and engine pistons, for their ability to retain strength at elevated temperature. These are replaced nowadays by higher-performing iron-aluminium alloys like 8009 capable to operate with low creep up to 300C.
Aplicaciones
Aerospace alloys
Aluminium–Scandium
The addition of scandium to aluminium creates nanoscale Al3Sc precipitates which limit the excessive grain growth that occurs in the heat-affected zone of welded aluminium components. This has two beneficial effects: the precipitated Al3Sc forms smaller crystals than are formed in other aluminium alloys[49] and the width of precipitate-free zones that normally exist at the grain boundaries of age-hardenable aluminium alloys is reduced.[49] Scandium is also a potent grain refiner in cast aluminium alloys, and atom for atom, the most potent strengthener in aluminium, both as a result of grain refinement and precipitation strengthening.
An added benefit of scandium additions to aluminium is that the nanoscale Al3Sc precipitates that give the alloy its strength are coarsening resistant at relatively high temperatures (~350 °C). This is in contrast to typical commercial 2xxx and 6xxx alloys, which quickly lose their strength at temperatures above 250 °C due to rapid coarsening of their strengthening precipitates.[50]
The effect of Al3Sc precipitates also increase the alloy yield strength by 50–70 MPa (7.3–10.2 ksi).
In principle, aluminium alloys strengthened with additions of scandium are very similar to traditional nickel-base superalloys, in that both are strengthened by coherent, coarsening resistant precipitates with an ordered L12 structure. However, Al-Sc alloys contain a much lower volume fraction of precipitates and the inter-precipitate distance is much smaller than in their nickel-base counterparts. In both cases however, the coarsening resistant precipitates allow the alloys to retain their strength at high temperatures.[51]
The increased operating temperature of Al-Sc alloys has significant implications for energy efficient applications, particularly in the automotive industry. These alloys can provide a replacement for denser materials such as steel and titanium that are used in 250-350 °C environments, such as in or near engines. Replacement of these materials with lighter aluminium alloys leads to weight reductions which in turn leads to increased fuel efficiencies.[52]
Additions of erbium and zirconium have been shown to increase the coarsening resistance of Al-Sc alloys to ~400 °C. This is achieved by the formation of a slow-diffusing zirconium-rich shell around scandium and erbium-rich precipitate cores, forming strengthening precipitates with composition Al3(Sc,Zr,Er).[53] Additional improvements in the coarsening resistance will allow these alloys to be used at increasingly higher temperatures.
Titanium alloys, which are stronger but heavier than Al-Sc alloys, are still much more widely used.[54]
The main application of metallic scandium by weight is in aluminium-scandium alloys for minor aerospace industry components. These alloys contain between 0.1% and 0.5% (by weight) of scandium. They were used in the Russian military aircraft Mig 21 and Mig 29.[49]
Some items of sports equipment, which rely on high performance materials, have been made with scandium-aluminium alloys, including baseball bats,[55]lacrosse sticks, as well as bicycle[56] frames and components, and tent poles.
U.S. gunmaker Smith & Wesson produces revolvers with frames composed of scandium alloy and cylinders of titanium.[57]
Potential use as Space Materials
Due to its light-weight and high strength, aluminium alloys are desired materials to be applied in spacecraft, satellites and other components to be deployed in space. However, this application is limited by the energetic particle irradiation emitted by the Sun. The impact and deposition of solar energetic particles within the microstructure of conventional aluminium alloys can induce the dissolution of most common hardening phases, leading to softening. The recently introduced crossover aluminium alloys[58][59] are being tested as a surrogate to 6xxx and 7xxx series in environments where energetic particle irradiation is a major concern. Such crossover aluminium alloys can be hardened via precipitation of a chemical complex phase known as T-phase in which the radiation resistance has been proved to be superior than other hardening phases of conventional aluminium alloys alloys.[60][61]
List of aerospace aluminium alloys
The following aluminium alloys are commonly used in aircraft and other aerospace structures:[62][63]
- 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;
Note that the term aircraft aluminium or aerospace aluminium usually refers to 7075.[64][65]
4047 aluminium is a unique alloy used in both the aerospace and automotive applications as a cladding alloy or filler material. As filler, aluminium alloy 4047 strips can be combined to intricate applications to bond two metals.[66]
6951 is a heat treatable alloy providing additional strength to the fins while increasing sag resistance; this allows the manufacturer to reduce the gauge of the sheet and therefore reducing the weight of the formed fin. These distinctive features make aluminium alloy 6951 one of the preferred alloys for heat transfer and heat exchangers manufactured for aerospace applications.[67]
6063 aluminium alloys are heat treatable with moderately high strength, excellent corrosion resistance and good extrudability. They are regularly used as architectural and structural members.[68]
The following list of aluminium alloys are currently produced,[citation needed] but less widely[citation needed] used:
- 2090 aluminium
- 2124 aluminium
- 2324 aluminium
- 6013 aluminium
- 7050 aluminium
- 7055 aluminium
- 7150 aluminium
- 7475 aluminium
Marine alloys
These alloys are used for boat building and shipbuilding, and other marine and salt-water sensitive shore applications.[69]
- 5052 aluminium alloy
- 5059 aluminium alloy
- 5083 aluminium alloy
- 5086 aluminium alloy
- 6061 aluminium alloy
- 6063 aluminium alloy
4043, 5183, 6005A, 6082 also used in marine constructions and off shore applications.
Cycling alloys
These alloys are used for cycling frames and components[citation needed]
- 2014 aluminium
- 6061 aluminium
- 6063 aluminium
- 7005 aluminium
- 7075 aluminium
- Scandium aluminium
Automotive alloys
6111 aluminium and 2008 aluminium alloy are extensively used for external automotive body panels, with 5083 and 5754 used for inner body panels. Bonnets have been manufactured from 2036, 6016, and 6111 alloys. Truck and trailer body panels have used 5456 aluminium.
Automobile frames often use 5182 aluminium or 5754 aluminium formed sheets, 6061 or 6063 extrusions.
Wheels have been cast from A356.0 aluminium or formed 5xxx sheet. [70]
Cylinder blocks and crankcases are often cast made of aluminium alloys. The most popular aluminium alloys used for cylinder blocks are A356, 319 and to a minor extent 242.
Aluminium alloys containing cerium are being developed and implemented in high-temperature automotive applications, such as cylinder heads and turbochargers, and in other energy generation applications.[71] These alloys were initially developed as a way to increase the usage of cerium, which is over-produced in rare-earth mining operations for more coveted elements such as neodymium and dysprosium,[72] but gained attention for its strength at high temperatures over long periods of time.[73] It gains its strength from the presence of an Al11Ce3 intermetallic phase which is stable up to temperatures of 540 °C, and retains its strength up to 300 °C, making it quite viable at elevated temperatures. Aluminium-cerium alloys are typically cast, due to their excellent casting properties, although work has also been done to show that laser-based additive manufacturing techniques can be used as well to create parts with more complex geometries and greater mechanical properties.[74] Recent work has largely focused on adding higher-order alloying elements to the binary Al-Ce system to improve its mechanical performance at room and elevated temperatures, such as iron, nickel, magnesium, or copper, and work is being done to understand the alloying element interactions further.[75]
Air and gas cylinders
6061 aluminium and 6351 aluminium [76] are widely used in breathing gas cylinders for scuba diving and SCBA alloys.
Ver también
- 7072 aluminium alloy
- 7116 aluminium alloy
Referencias
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enlaces externos
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- Aluminium alloys for extrusion according to the German Standards
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- "The EAA Alumatter" computer-based reference database containing technical information on the most widely used aluminium alloys, their mechanical, physical and chemical properties
- "Applications for Aluminium Alloys and Tempers.
- Influence of Heat Treatment on the Mechanical Properties of Aluminium Alloy
- Aluminium: physical properties, characteristics and alloys