Que é unha aliaxe de aluminio?
Unha aliaxe de aluminio é unha composición química na que se lle engaden outros elementos ao aluminio puro para mellorar as súas propiedades, principalmente para aumentar a súa resistencia. Estes outros elementos inclúen ferro, silicio, cobre, magnesio, manganeso e zinc en niveis que combinados poden supoñer ata o 15 por cento da aliaxe en peso. Ás aliaxes asígnaselles un número de catro díxitos, no que o primeiro díxito identifica unha clase xeral, ou serie, caracterizada polos seus principais elementos de aliaxe.
Aluminio puro
Serie 1xxx
As aliaxes da serie 1xxx están compostas por aluminio cunha pureza do 99 por cento ou superior. Esta serie ten unha excelente resistencia á corrosión, unha excelente traballabilidade e unha alta condutividade térmica e eléctrica. É por iso que a serie 1xxx úsase habitualmente para liñas de transmisión ou de rede eléctrica. As designacións de aliaxes habituais nesta serie son 1350, para aplicacións eléctricas, e 1100, para bandexas de envasado de alimentos.
Ligas tratables termicamente
Algunhas aliaxes refórzanse mediante tratamento térmico en solución e despois temple ou arrefriamento rápido. O tratamento térmico colle o metal sólido aleado e quéntao ata un punto específico. Os elementos da aliaxe, chamados soluto, distribúense homoxeneamente e o aluminio colócaos nunha solución sólida. Posteriormente, o metal téndese ou arrefríase rapidamente, o que conxela os átomos de soluto no seu lugar. En consecuencia, os átomos de soluto combínanse nun precipitado finamente distribuído. Isto ocorre á temperatura ambiente, o que se denomina envellecemento natural, ou nunha operación de forno a baixa temperatura, o que se denomina envellecemento artificial.
Serie 2xxx
Na serie 2xxx, o cobre utilízase como principal elemento de aliaxe e pódese reforzar significativamente mediante tratamento térmico en solución. Estas aliaxes posúen unha boa combinación de alta resistencia e tenacidade, pero non teñen os niveis de resistencia á corrosión atmosférica que moitas outras aliaxes de aluminio. Polo tanto, estas aliaxes adoitan pintarse ou revestirse para tales exposicións. Xeralmente revístense cunha aliaxe de alta pureza ou unha aliaxe da serie 6xxx para resistir en gran medida a corrosión. A aliaxe 2024 é quizais a aliaxe aeronáutica máis coñecida.
Serie 6xxx
A serie 6xxx é versátil, tratable termicamente, altamente conformable, soldable e ten unha resistencia moderadamente alta xunto cunha excelente resistencia á corrosión. As aliaxes desta serie conteñen silicio e magnesio para formar siliciuro de magnesio dentro da aliaxe. Os produtos de extrusión da serie 6xxx son a primeira opción para aplicacións arquitectónicas e estruturais. A aliaxe 6061 é a aliaxe máis utilizada desta serie e adoita empregarse en chasis de camións e mariños. Ademais, algunhas carcasas de teléfono fabricáronse coa aliaxe da serie 6xxx.
Serie 7xxx
O cinc é o principal axente de aliaxe desta serie e, cando se engade magnesio en menor cantidade, o resultado é unha aliaxe de moi alta resistencia tratable termicamente. Tamén se poden engadir outros elementos como o cobre e o cromo en pequenas cantidades. As aliaxes máis coñecidas son a 7050 e a 7075, que se empregan amplamente na industria aeronáutica.
Ligas non tratables termicamente
As aliaxes non tratadas termicamente refórzanse mediante traballo en frío. O traballo en frío prodúcese durante os métodos de laminación ou forxa e é a acción de "traballar" o metal para facelo máis forte. Por exemplo, ao laminar o aluminio a grosores máis delgados, faise máis forte. Isto débese a que o traballo en frío acumula dislocacións e vacancias na estrutura, o que logo inhibe o movemento dos átomos uns con respecto aos outros. Isto aumenta a resistencia do metal. Os elementos de aliaxe como o magnesio intensifican este efecto, o que resulta nunha resistencia aínda maior.
Serie 3xxx
O manganeso é o principal elemento de aliaxe desta serie, a miúdo con cantidades menores de magnesio engadidas. Non obstante, só se pode engadir eficazmente unha porcentaxe limitada de manganeso ao aluminio. A aliaxe 3003 é unha aliaxe popular para uso xeral porque ten unha resistencia moderada e unha boa traballabilidade e pode usarse en aplicacións como intercambiadores de calor e utensilios de cociña. A aliaxe 3004 e as súas modificacións utilízanse nos corpos das latas de bebidas de aluminio.
Serie 4xxx
As aliaxes da serie 4xxx combínanse con silicio, que se pode engadir en cantidades suficientes para baixar o punto de fusión do aluminio, sen producir fraxilidade. Debido a isto, a serie 4xxx produce excelentes aliaxes de soldadura por arame e soldadura forte onde se require un punto de fusión máis baixo. A aliaxe 4043 é unha das aliaxes de recheo máis utilizadas para soldar aliaxes da serie 6xxx para aplicacións estruturais e automotrices.
Serie 5xxx
O magnesio é o principal axente de aliaxe da serie 5xxx e é un dos elementos de aliaxe máis eficaces e empregados para o aluminio. As aliaxes desta serie posúen características de resistencia de moderadas a altas, así como boa soldabilidade e resistencia á corrosión no ambiente mariño. Por este motivo, as aliaxes de aluminio-magnesio úsanse amplamente na construción, tanques de almacenamento, recipientes a presión e aplicacións mariñas. Algúns exemplos de aplicacións comúns de aliaxes inclúen: 5052 en electrónica, 5083 en aplicacións mariñas, láminas anodizadas 5005 para aplicacións arquitectónicas e 5182 fabrica a tapa de latas de bebidas de aluminio.
